Мембранные органеллы строение и функции: Мембранные органеллы клетки строение и функции

Органеллы клетки и их функции

Основные группы органелл. Органеллы — постоянные внутриклеточные структуры, имеющие определенное строение и выполняющие соответствующие функции. Органеллы делятся на две группы: мембранные и немембранные. Мембранные органеллы представлены двумя вариантами: двумембранным и одномем-бранным. Двумембранными компонентами являются пластиды, митохондрии и клеточное ядро. К одномембранным относятся органеллы вакуолярной системы — эндоплазматический ретикулум, комплекс Гольджи, лизосомы, вакуоли растительных и грибных клеток, пульсирующие вакуоли и др. К немембранным органеллам принадлежат рибосомы и клеточный центр, постоянно присутствующие в клетке. Выраженность элементов цитоскелета (постоянного компонента клетки) может значительно меняться в течение клеточного цикла — от полного исчезновения одного компонента (например, цитоплазматических трубочек во время деления клетки) до появления новых структур (веретена деления).

Общим свойством мембранных органелл является то, что все они построены из липопротеидных пленок (биологических мембран), замыкающихся сами на себя так, что образуются замкнутые полости, или отсеки. Внутреннее содержимое этих отсеков всегда отличается от гиалоплазмы.

Двумембранные органеллы. К двумебранным органеллам относятся пластиды и митохондрии. Пластиды —характерные органеллы клеток автотрофных эукариотических организмов. Их окраска, форма и размеры весьма разнообразны. Различают хло-ропласты, хромопласты и лейкопласты.

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 (рис. 1.8).

Рис. 1.8. Схема строения хлоропласта: I —наружная мембрана; 2 — рибосомы; 3 — пластоглобулы; 4 — граны; 5 — тилакоиды; 6 — матрице; 7 —ДНК; 8 — внутренняя мембрана; 9 —межмембранное пространство.

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 тилакои-дов, лежащих друг над другом, образуют грану, и в этом случае они называются тилакоидами граны. Именно в мембранах тила-коидов локализованы светочувствительные пигменты, а также переносчики электронов и протонов, которые участвуют в поглощении и преобразовании энергии света.

Хлоропласты в клетке осуществляют процесс фотосинтеза.

Лейкопласты — мелкие бесцветные пластиды различной формы. Они бывают шаровидными, эллипсоидными, гантелевид-ными, чашевидными и т. д. По сравнению с хлоропластами у них слабо развита внутренняя мембранная система.

Лейкопласты в основном встречаются в клетках органов, скрытых от солнечного света (корней, корневищ, клубней, семян). Они осуществляют вторичный синтез и накопление запасных питательных веществ — крахмала, реже жиров и белков.

Хромопласты отличаются от других пластид своеобразной формой (дисковидной, зубчатой, серповидной, треугольной, ром-

бической и др.) и окраской (оранжевые, желтые, красные). Хромопласты лишены хлорофилла и поэтому не способны к фотосинтезу. Внутренняя мембранная структура их слабо выражена.

Хромопласты присутствуют в клетках лепестков многих растений (лютиков, калужниц, нарциссов, одуванчиков и др.), зрелых плодов (томаты, рябина, ландыш, шиповник) и корнеплодов (морковь, свекла), а также листьев в осеннюю пору. Яркий цвет этих органов обусловлен различными пигментами, относящимися к группе каргиноидов, которые сосредоточены в хромопластах.

Все типы пластид генетически родственны друг другу, и одни их виды могут превращаться в другие:

Таким образом, весь процесс взаимопревращений пластид можно представить в виде ряда изменений, идущих в одном направлении — от пропластид до хромопластов.

Митохондрии—неотъемлемые компоненты всех эукариоти-ческих клеток. Они представляют собой гранулярные или нитепо-добные структуры толщиной 0,5 мкм и длиной до 7—10 мкм.

Митохондрии ограничены двумя мембранами — наружной и внутренней (рис. 1.9). Между внешней и внутренней мембранами имеется так называемое перимитохондриалъное пространство, которое является местом скопления ионов водорода Н

+Наружная митохондриальная мембрана отделяет ее от гиало-плазмы. Внутренняя мембрана образует множество впячиваний внутрь митохондрий — так называемых крист. На мембране крист или внутри нее располагаются ферменты, в том числе переносчики электронов и ионов водорода Н⁺, которые участвуют в кислородном дыхании. Наружная мембрана отличается высокой проницаемостью, и многие соединения легко проходят через нее. Внутренняя мембрана менее проницаема. Ограниченное ею внутреннее содержимое митохондрии {матрикс) по составу близко к цитоплазме. Матрикс содержит различные белки, в том числе ферменты, ДНК (кольцевая молекула), все типы РНК, аминокислоты, рибосомы, ряд витаминов. ДНК обеспечивает некоторую генетическую автономность митохондрий, хотя в целом их работа координируется ДНК ядра.

Рис. 1.9. Схема строения митохондрии: а — продольный разрез; 6 — схема трехмерного строения; 1

— внешняя мембрана; 2 — матрикс; 3 —межмембранное пространство; 4 — гранула; 5 —ДНК; 6 — внутренняя мембрана; 7 — рибосомы.

В митохондриях осуществляется кислородный этап клеточного дыхания.

Одномембранные органеллы. В клетке синтезируется огромное количество различных веществ. Часть из них потребляется на собственные нужды (синтез АТФ, построение органелл, накопление питательных веществ), часть выводится из клетки и используется на построение оболочки (клетки растений и грибов), глико-каликса (животные клетки). Клеточными секретами являются также ферменты, гормоны, коллаген, кератин и т. д. Накопление этих веществ и перемещение их из одной части клетки в другую либо выведение за ее пределы происходит в системе замкнутых цитоплазматических мембран — эндоплазматической сети, или эндоплазматическом ретикулуме, и комплексе Гольджи, составляющих транспортную систему клеток.

Эндоплазматический ретикулум

был открыт с помощью электронного микроскопа в 1945 г. Он представляет собой систему разветвленных каналов, цистерн (вакуолей), пузырьков, создающих подобие рыхлой сети в цитоплазме (рис. 1.10). Стенки каналов и полостей образованы элементарными мембранами.

В клетке существует два типа эндоплазматического ретикулу-ма: гранулярный (шероховатый) и агранулярный (гладкий). Гранулярный эндоплазматический ретикулум густо усеян рибосомами, на которых осуществляется биосинтез белка. Синтезируемые белки проходят через мембрану в каналы и полости эндоплазматического ретикулума, изолируются от цитоплазмы, накапливаются там, дозревают и перемещаются в другие части клетки либо в комплекс Гольджи в специальных мембранных пузырьках, которые отшнуровываются от цистерн эндоплазмати-ческого ретикулума.

Рис. 1.10. Схема строения шероховатого (1) и гладкого (2) эндоплазматического ретикулума.

Функции эндоплазматического ретикулума

следующие:

1. В мембранах гранулярного эндоплазматического ретикулума накапливаются и изолируются белки, которые после их синтеза могли оказаться вредными для клетки. Например, синтез гидролитических ферментов и их свободный выход в цитоплазму привел бы к самоперевариванию клетки и ее гибели. Однако этого не происходит, потому что подобные белки надежно изолированы в полостях эндоплазматического ретикулума.
2. На рибосомах гранулярного эндоплазматического ретикулума синтезируются также интегральные и периферические белки мембран клетки и некоторая часть белков цитоплазмы.
3. Цистерны шероховатого эндоплазматического ретикулума связаны с ядерной оболочкой, причем некоторые из них являются прямым продолжением последней. Считается, что после деления клетки оболочки новых ядер образуются из цистерн эндоплазматического ретикулума.
4. На мембранах гладкого эндоплазматического ретикулума протекают процессы синтеза липидов и некоторых углеводов (например, гликогена).

Комплекс (аппарат) Голъджи открыт в 1898 г. итальянским ученым К. Гольджи. Он представляет собой систему плоских дисковидных замкнутых цистерн, которые располагаются одна над другой в виде стопки и образуют диктиосому. От цистерн отходят во все стороны мембранные трубочки и пузырьки (рис. 1.11). Число диктиосом в клетках варьирует от одной до нескольких десятков в зависимости от типа клеток и фазы их развития.

Рис 1.11. Схема строения аппарата Голъджи: 1 — пузырьки; 2 — цистерны.

К комплексу Гольджи доставляются вещества, синтезируемые в эндоплазматическом ретикулуме. От цистерн эндоплазматического ретикулума отшнуровываются пузырьки, которые соединяются с цистернами комплекса Гольджи, где эти вещества модифицируются и дозревают.

Пузырьки комплекса Гольджи участвуют в формировании цитоплазматической мембраны и стенок клеток растений после деления, а также в образовании вакуолей и первичных лизосом.

Зрелые цистерны диктиосомы отшнуровывают пузырьки или вакуоли Гольджи, заполненные секретом. Содержимое таких пузырьков либо используется самой клеткой, либо выводится за ее пределы. В последнем случае пузырьки Гольджи подходят к плазматической мембране, соединяются с ней и изливают свое содержимое наружу, а их мембрана включается в плазматическую мембрану и таким образом происходит ее обновление.

Цистерны комплекса Гольджи активно извлекают моносахариды из цитоплазмы и синтезируют из них более сложные олиго- и полисахариды. У растений в результате этого образуются пектиновые вещества, гемицеллюлоза и целлюлоза, используемые для построения клеточной стенки, слизь корневого чехлика. У животных подобным образом синтезируются гликопротеины и гликолипиды гликокаликса, вырабатываются секрет поджелудочной железы, амилаза слюны, пептидные гормоны гипофиза, коллаген.

Комплекс Гольджи участвует в образовании лизосом, белков молока в молочных железах, желчи в печени, веществ хрусталика, зубной эмали и г. п.

Комплекс Гольджи и эндоплазматический ретикулум тесно связаны между собой; их совместная деятельность обеспечивает синтез и преобразование веществ в клетке, их изоляцию, накопление и транспорт.

Лизосомы — это мембранные пузырьки величиной до 2 мкм. Внутри лизосом содержатся гидролитические ферменты, способные переваривать белки, липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты. Лизосомы образуются из пузырьков, отделяющихся от комплекса Гольджи, причем предварительно на шероховатом эн до плазматическом ретикулуме синтезируются гидролитические ферменты.

Сливаясь с эндоцитозными пузырьками, лизосомы образуют пищеварительную вакуоль (вторичная лизосома), где происходит расщепление органических веществ до составляющих их мономеров. Последние через мембрану пищеварительной вакуоли поступают в цитоплазму клетки. Именно так происходит, например, обезвреживание бактерий в клетках крови — нейтрофилах.

Вторичные лизосомы, в которых закончился процесс переваривания, практически не содержат ферментов. В них находятся лишь непереваренные остатки, т. е. негидролизуемый материал, который либо выводится за пределы клетки, либо накапливается в цитоплазме.

Расщепление лизосомами чужеродного, поступившего путем эндоцитоза материала называетсягетерофагией. Лизосомы участвуют также в разрушении материалов клетки, например запасных питательных веществ, а также макромолекул и целых орга-нелл, утративших функциональную активность (аутофагия). При патологических изменениях в клетке или ее старении мембраны лизосом могут разрушаться: ферменты выходят в цитоплазму, и осуществляется самопереваривание клетки —автолиз. Иногда с помощью лизосом уничтожаются целые комплексы клеток и органы. Например, когда головастик превращается в лягушку, лизосомы, находящиеся в клетках хвоста, переваривают его: хвост исчезает, а образовавшиеся во время этого процесса вещества всасываются и используются другими клетками тела.

Вакуоли — крупные мембранные пузырьки или полости в цитоплазме, заполненные клеточным соком. Вакуоли образуются в клетках растений и грибов из пузыревидных расширений эндоплазматического ретикулума или из пузырьков комплекса Гольджи. В меристематических клетках растений вначале возникает много мелких вакуолей. Увеличиваясь, они сливаются в центральную вакуоль, которая занимает до 70—90% объема клетки и может быть пронизана тяжами цитоплазмы (рис. 1.12).

Рис. 1.12. Вакуоль в растительной клетке: 1 — вакуоль; 2 — цитопяаз-матические тяжи; 3 — ядро; 4 — хлоропласты.

Содержимое вакуолей —клеточный сок. Он представляет собой водный раствор различных неорганических и органических веществ. Большинство из них являются продуктами метаболизма протопласта, которые могут появляться и исчезать в различные периоды жизни клетки. Химический состав и концентрация клеточного сока очень изменчивы и зависят от вида растений, органа, ткани и состояния клетки. В клеточном соке содержатся соли, сахара (прежде всего сахароза, глюкоза, фруктоза), органические кислоты (яблочная, лимонная, щавелевая, уксусная и др.), аминокислоты, белки. Эти вещества являются промежуточными продуктами метаболизма, временно выведенными из обмена веществ клетки в вакуоль. Они являются запасными веществами клетки.

Помимо запасных веществ, которые могут вторично использоваться в метаболизме, клеточный сок содержит фенолы, танины (дубильные вещества), алкалоиды, антоцианы, которые выводятся из обмена в вакуоль и таким путем изолируются от цитоплазмы.

Танины особенно часто встречаются в клеточном соке (а также в цитоплазме и оболочках) клеток листьев, коры, древесины, незрелых плодов и семенных оболочек. Алкалоиды присутствуют, например, в семенах кофе (кофеин), плодах мака (морфин) и белены (атропин), стеблях и листьях люпина (люпинин) и др. Считается, что танины с их вяжущим вкусом, алкалоиды и токсичные полифенолы выполняют защитную функцию: их ядовитый (чаще горький) вкус и неприятный запах отталкивают растительноядных животных, что предотвращает поедание этих растений.

В вакуолях также часто накапливаются конечные продукты жизнедеятельности клеток (отходы). Таким веществом для клеток растений является щавелевокислый кальций, который откладывается в вакуолях в виде кристаллов различной формы.

В клеточном соке многих растений содержатся пигменты, придающие клеточному соку разнообразную окраску. Пигменты и определяют окраску венчиков цветков, плодов, почек и листьев, а также корнеплодов некоторых растений (например, свеклы).

Клеточный сок некоторых растений содержит физиологически активные вещества — фитогормоны (регуляторы роста), фитонциды, ферменты. В последнем случае вакуоли действуют как лизосомы. После гибели клетки мембрана вакуоли теряет избирательную проницаемость, и ферменты, высвобождаясь из нее, вызывают автолиз клетки.

Функции вакуолей следующие:

1. Вакуоли играют главную роль в поглощении воды растительными клетками. Вода путем осмоса через ее мембрану поступает в вакуоль, клеточный сок которой является более концентрированным, чем цитоплазма, и оказывает давление на цитоплазму, а следовательно, и на оболочку клетки. В результате в клетке развивается тургорное давление, определяющее относительную жесткость растительных клеток и обусловливающее растяжение клеток во время их роста.
2. В запасающих тканях растений вместо одной центральной часто бывает несколько вакуолей, в которых скапливаются запасные питательные вещества (жиры, белки). Сократительные (пульсирующие) вакуоли служат для осмотической регуляции, прежде всего, у пресноводных простейших, так как в их клетки путем осмоса непрерывно поступает вода из окружающего гипотонического раствора (концентрация веществ в речной или озерной воде значительно ниже, чем концентрация веществ в клетках простейших). Сократительные вакуоли поглощают избыток воды и затем выводят ее наружу путем сокращений.

Немембранные органеллы. Клеточный центр. В клетках большинства животных, а также некоторых грибов, водорослей, мхов и папоротников имеются центриоли. Расположены они обычно в центре клетки, что и определило их название (рис .1.13).

Центриоли представляют собой полые цилиндры длиной не более 0,5 мкм. Они располагаются парами перпендикулярно одна к другой (рис. 1.14). Каждая центриоль построена из девяти триплетов микротрубочек.

Основная функция центриолей — организация микротрубочек веретена деления клетки.

Центриолям по структуре идентичны базальные тельца, которые всегда обнаруживаются в основании жгутиков и ресничек. По всей вероятности, базальные тельца образуются путем удвоения цен-триолей. Базальные тельца, как и центриоли, являются центрами организации микротрубочек, входящих в состав жгутиков и ресничек.

Жгутики и реснички — органеллы движения у клеток многих видов живых существ. Они представляют собой подвижные цитоплазм этические отростки, служащие либо для передвижения всего организма (многие бактерии, простейшие, ресничные черви) или репродуктивных клеток (сперматозоидов, зооспор), либо для транспорта частиц и жидкостей (например, реснички мерцательных клеток слизистой оболочки носовых полостей и трахеи, яйцеводов и т. д.).

Жгутики эукариотических клеток по всей длине содержат 20 микротрубочек: 9 периферических дуплетов и 2 центральные одиночные. У основания жгутика в цитоплазме располагается ба-зальное тельце.

Жгутики имеют длину около 100 мкм и более. Короткие жгутики (10—20 мкм), которых бывает много на одной клетке, называются ресничками.

Скольжение микротрубочек, входящих в состав жгутиков или ресничек, вызывает их биение, что обеспечивает перемещение клетки либо продвижение частиц.

Рибосомы — это мельчайшие сферические гранулы диаметром 15—35 нм, являющиеся местом синтеза белка из аминокислот. Они обнаружены в клетках всех организмов, в том числе про-кариотических. В отличие от других органелл цитоплазмы (пластид, митохондрий, клеточного центра и др.) рибосомы представлены в клетке огромным числом: за клеточный цикл их образуется около 10 млн. штук.

В состав рибосом входит множество молекул различных белков и несколько молекул рРНК. Полная работающая рибосома состоит из двух неравных субъединиц (рис. 1.15). Малая субъедин ица имеет палочковидную форму с несколькими выступами. Большая субь-единица похожа на полусферу с тремя торчащими выступами. При объединении в рибосому малая субъединица ложится одним концом на один из выступов большой субъединицы. В состав малой субъединицы входит одна молекула РНК, в состав большой — три.

Рис. 1.15, Схема строения рибосомы: 1 — малая субъединица; 2 — иРНК; 3 — тРИК; 4 — аминокислота; 5 — большая субьединица; б — мембрана эндоплазматической сети; 7 — синтезируемая полипептид-ная цепь.

В цитоплазме десятки тысяч рибосом расположены свободно (поодиночке или группами) или прикреплены к нитям микротрабекуляр-ной системы, наружной поверхности мембраны ядра и эндоплазматической сети. Они имеются также в митохондриях и хлоропластах.

В процессе синтеза белка рибосома защищает синтезируемый белок от разрушающего действия клеточных ферментов. Механизм защитного действия заключается в том, что часть вновь синтезируемого белка находится в каналоподобной структуре большой субъединицы.

Источник : Н.А. Лемеза Л.В.Камлюк Н.Д. Лисов «Пособие по биологии для поступающих в ВУЗы»

Мембранные органеллы — презентация онлайн

Мембранные
органеллы
© Волгоград, Волгу, 2017

2. План лекции

Камилло
Гольджи
(1844-1926)
• Эндоплазматическая сеть
• Пластинчатый комплекс Гольджи
• Лизосомы и их производные
КОМПОНЕНТЫ ВЕЗИКУЛЯРНОЙ
СИСТЕМЫ КЛЕТКИ
— эндоплазматическая сеть (гранулярная и
агранулярная)
— пластинчатый комплекс Гольджи
— лизосомы (первичные, вторичные,
аутолизосомы, остаточные тельца)
— эндосомы (фагосомы, пиносомы, опушенные
везикулы)
— экзосомы (секреторные везикулы, секреторные
гранулы)
— пероксисомы
— сферосомы
— центральная вакуоль.

4. Транспортные пути вакуолярной системы

5. Эндоплазматическая сеть

При электронной микроскопии эукариотической
клетки в цитоплазме обнаруживаются канальцы
и уплощенные цистерны, стенки которых
образованы мембраной толщиной около 7 нм.
В клетках, специализирующихся на синтезе
большого количества белков или липидов,
канальцы и цистерны многочисленны и
образуют сложную трехмерную сеть.
Мембраны ЭПС делят цитоплазму на два
компартмента − гиалоплазму, которая находится
снаружи от цистерн и канальцев, и
межмембранное пространство.
Эндоплазматическая сеть
Состоит из плоских
мембранных цистерн и
канальцев
Обеспечивает
воспроизводство мембран,
участвует в синтезе белков,
углеводов и липидов.
Гранулярная, шероховатая
ЭПС содержит рибосомы,
синтезирует мембранные и
секреторные белки.
Гладкая (агранулярная) ЭПС не
содержит рибосом,
синтезирует углеводы и
липиды.
ЭНДОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ СЕТЬ
Ядерная оболочка
Ядро клетки
Гранулярная
ЭПС
Рибосома
Канал
Гладкая
(агранулярная) ЭПС
Цистерна
ЭНДОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ СЕТЬ
Эндоплазматическая
сеть
ядро
ЭНДОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ СЕТЬ
А
гладкая ЭПС
Б
гранулярная
ЭПС
Соотношение между электронной микрофотографией и схемой

10. Гладкая ЭПС

состоит из переплетающихся канальцев и
везикул небольшого диаметра
специализируется в основном на синтезе,
транспорте и накоплении липидов
хорошо развита в клетках коры
надпочечников (синтез стероидных
гормонов), клетках печени (детоксикация
метаболитов), секреторных клетках
растений.
сильно развита в мышечных волокнах
скелетной мускулатуры (концентрация
ионы кальция с помощью мембранных
кальциевых насосов).

11. Гранулярная ЭПС

на внешней поверхности, обращенной к
гиалоплазме, находятся рибосомы.
специализируется на синтезе, транспорте и
посттрансляционной модификации мембранных
белков и секреторных белков («на экспорт»)
прикрепление рибосом к мембране ЭПС
обеспечивается специальными
внутримембранными гликопротеидами –
рибофоринами.
рибосомы прикрепляются к мембране большой
субъединицей и ориентируются так, что ось
рибосомы проходит почти параллельно
поверхности мембраны. Рибосома как бы лежит на
боку, под небольшим углом к мембране ПС.
Гранулярная ЭПС
Цитоплазма
тРНК
связывание SRP
с сигнальным
пептидом
Рециркуляция компонентов
связывание комплекса рибосомаSRP с рецептором к SRP
продолжение
и завершение
трансляции
мРНК
сигнальный
пептид
SRP
Белок-транслокатор
Рецептор к SRP
Межмембранное пространство ЭПС
Синтез белка на мембранах гранулярной ЭПС

13. Комплекс Гольджи

Состоит из одной или
нескольких диктиосом
с окружающими их
везикулами
Каждая диктиосома
содержит от 5 до 20
сильно уплощенных
мембранных цистерн,
связанных между собой
по периферии сетью
мембранных канальцев.
хорошо развит в
нейронах и секреторных
клетках.
Комплекс Гольджи
секреторные везикулы
формирующиеся
секреторные везикулы
транс-часть
срединная часть
ампулярная часть
цистерны
цистерна
везикулы от эдоплазматического ретикулума
цис-часть
Локализация комплекса Гольджи
в животных клетках

16. Комплекс Гольджи

Представляет собой специализированную часть
мембранной системы клетки, которая выполняет
интегративные функции по отношению к ПС и
другим мембранным органоидам.
При наличии одной диктиосомы располагается
всегда в определенном месте цитоплазмы около
клеточного центра. Со стороны пластинчатого
комплекса и клеточного центра в ядре обычно
имеется инвагинация.
В секреторных клетках животных, нейронах и
некоторых растительных клетках может состоять из
нескольких диктиосом.
Сортирует, модифицирует, концентрирует и
оправляет вещества на экспорт.
Комплекс Гольджи
Флуоресцентная
микроскопия
аппарат Гольджи
Электронная
микроскопия
ядро клетки

18. Комплекс Гольджи

Одной из
функций
комплекса
Гольджи
является
синтез
лизосом

19. Комплекс Гольджи

В комплексе
Гольджи идет также
синтез липидов,
полисахаридов и
процессинг
белковых молекул
Структура комплекса
Гольджи меняется в
зависимости от
стадии жизни
клетки.
Комплекс Гольджи
секреторная
гранула
цитоплазма
клетки
секреторная везикула
комплекс
Гольджи
Участие в секреции
внеклеточная
жидкость
плазматическая
мембрана

21. Антероградный и ретроградный транспорт

22. Лизосомы

Образуются в аппарате
Гольджи.
Содержат набор
гидролаз, способных
расщеплять белки,
нуклеиновые кислоты,
липиды и углеводы
Разрушают
поврежденные
органеллы,
переваривают
поступившие в клетку
вещества, накапливают
липофусцин
Участвуют в гибели
клетки путем некроза

23. Лизосомы

представляют собой пузырьки диаметром от
100 нм до нескольких мкм, которые
обнаруживаются в цитоплазме клеток
простейших, растений и животных.
Состав и количество лизосомальных гидролаз
обладает видовой и тканевой специфичностью.
Морфологически лизосомы неоднородны и
претерпевают различные изменения при
слиянии с другими органоидами.
Для идентификации лизосом используется
реакция на кислую фосфатазу.
Лизосомы
ферментативные
комплексы
мембрана
Схема строения
Электронная
микрофотография
лизосомы
Лизосомы в
макрофаге

25. Активация ферментов лизосом

Гидролазы находятся в лизосомах в неактивном,
латентном состоянии. Изучение этого феномена и
привело бельгийского биохимика К. де Дюва к
открытию лизосом (1955).
Латентность лизосомальных гидролаз обусловлена
наличием мембраны, которая препятствует
взаимодействию ферментов с субстратами.
Часть гидролаз встроено в мембрану и блокировано
за счет связи с липидами. Другая часть ферментов
инактивирована углеводами мембраны и матрикса.
Помимо этого, внутренняя среда лизосомы сильно
закислена, тогда как максимальная активность
гидролаз проявляется в слабо кислой среде

26. Первичные лизосомы

Морфологически лизосомы подразделяют на
четыре типа – первичные лизосомы, вторичные
лизосомы, аутофагосомы и остаточные тельца.
Первичные лизосомы образуются в пластинчатом
комплексе в виде одномембранных пузырьков с
бесструктурным содержимым. Они служат для
временного хранения и инактивации гидролаз.
Первичные лизосомы способны перемещаться в
цитоплазме спомощью микротрубочек, а также
сливаться с другими мемранными органеллами

27. Вторичные лизосомы

(фаголизосомы,
пищеварительные вакуоли) образуются в
результате слияния первичных лизосом с
фагоцитарными или пиноцитозными вакуолями.
При этом наблюдается активация лизосомальных
гидролаз, распад поступивших в клетку веществ и
выведение низкомолекулярных веществ в
гиалоплазму для включения в метаболические
процессы клетки.
Морфологически вторичные лизосомы отличаются
от первичных лизосом более крупными размерами
и наличием фагоцитируемого материала.
Ферментный состав лизосом
0,2-0,5 мкм
Кислые гидролазы:
нуклеазы
протеазы
гликозидазы
липазы
фосфатазы
сульфатазы
фосфолипазы
насос
АТФ
АДФ
Лизосомальный цикл
Мannose 6-phosphate (M6P) –
путь лизосомных гидролаз
ЦЕНТРАЛЬНАЯ ВАКУОЛЬ
хлоропласты
центральная
цитоплазма вакуоль
клеточная
стенка
тонопласт
ЦИРКУЛЯЦИЯ МЕМБРАН В КЛЕТКЕ
эндосома
цитоплазма
ядерная оболочка
остаточное
тельце
вторичные
лизосомы
эндоплазматическая сеть
рециркулирующая
эндосома
первичные
лизосомы
секреторные
гранулы
секреторные
везикулы
аппарат Гольджи
плазмалемма

34. Созревание секреторных гранул

35. Пероксисомы (микротельца)

Имеются в растительных
и животных клетках
Содержат ферменты
метаболизма пероксида
водорода
Защищают клетку от
свободных радикалов,
возникающих при
окислительном стрессе
Обеспечивают
фотореспирацию
у растений

36. Пероксисомы

представляют собой одномембранные вакуоли
диаметром 300−1500 нм.
имеют гранулярный матрикс, в центре которого
располагаются состоящие из фибриллярного
материала псевдокристаллические структуры.
Пероксисомы печени локализованы вблизи ЭПС и
содержат набор ферментов, участвующих в
метаболизме перекиси водорода – каталазу,
уратоксидазу и т. п.
Пероксисомы растений могут также содержать
ферменты катаболизма пуринов и глиоксалатного
цикла. У растений пероксисомы часто
взаимодействуют с митохондриями и пластидами.

37. Пероксисомы

образуются путём
отшнуровки
мембранных
пузырьков от
цистерн комплекса
Гольджи.

38. Глиоксисомы (микротельца)

Разновидность
растительных
пероксисом
Содержат жиры
Обеспечивают
превращение жиров в
углеводы −
глиоксилатный цикл

39. Эндосомы

Являются одномембранными органоидами, которые
обеспечивают эндоцитоз − транспорт биогенных
макромолекул и их комплексов внутрь клетки.
Существуют три разновидности эндоцитоза −
фагоцитоз, пиноцитоз и специфический эндоцитоз,
каждой из которых соответствует свой вариант
эндосомы – фагосома, пиносома и опушенная
везикула.
Все эндосомы являются производными
плазматической мембраны клетки и функционируют
при эндоцитозе сходным образом.

40. Секреторные везикулы

тип одномембранных органоидов, связанный с
экзоцитозом. Различают 2 разновидности
экзоцитоза: секрецию и экскрецию.
Секреция — выделение клеткой
синтезированных ею продуктов – простых и
сложных белков, липидов, углеводов,
биогенных аминов и т. п.
Экскреция – выделение из клетки во внешнюю
среду продуктов распада.
В зависимости от химической природы
секретируемого вещества и способа его
упаковки везикулы превращаются в
секреторные вакуоли или гранулы.
Размеры варьируют в широких пределах: от 20
нм у клеток аденогипофиза, секретирующих
тиротропный гормон, до 600 нм у бокаловидных
клеток кишечника

41. Вакуоли и сферосомы растительных клеток

Вакуоли могут занимать значительную часть
цитоплазмы растительной клетки. У зрелых клеток
отдельные вакуоли сливаются в одну большую
центральную вакуоль.
Мембрана, отделяющая вакуоль от гиалоплазмы,
называется тонопластом.
Вакуоли выполняют ряд важных для растительной
клетки функций: поддерживают осмотическое
давление, обеспечивают экскрецию метаболитов и
накапливают запасные питательные вещества.
Сферосомы (микросомы) представляют собой
одномембранные пузырьки, служащие в
растительной клетке местом накопления липидов и
белков.

42. Олеосомы (сферосомы)

Имеются только у
растений
Содержат жиры
Их особенно много в
семенах масличных
растений

43. Вакуоли

Крупные вакуоли имеются
только у растительных
клеток.
У животных клеток они
отсутствуют или
представлены мелкими
везикулами
Регулируют осмотическое
давление в растительной
клетке, накапливают
метаболиты, частично
замещают функции
лизосом

44. Включения

Непостоянные компоненты
клеток растений и животных
Представляют собой
отложения запасных веществ
(липидов, углеводов, а у
растений — и белков)
Могут возникать при
избыточном поступлении
веществ извне или при
нарушениях метаболизма
Образуются при вирусных
инфекциях (тельца Гварниери
при оспе, Бабеша-Негри при
бешенстве)

45. ВКЛЮЧЕНИЯ

Спасибо за внимание !

Мембранные и немембранные органоиды клетки

Органоиды – постоянные клеточные
структуры, имеющие определенное
строение, химический состав и
выполняющие специфические функции.
ОРГАНОИДЫ КЛЕТКИ
МЕМБРАННЫЕ
НЕМЕМБРАННЫЕ
Рибосомы
Клеточный центр
Одномембранные
Эндоплазматическая
сеть
Микротрубочки
Комплекс Гольджи
Микрофиламенты
Лизосомы
Вакуоли
Двумембранные
Митохондрии
Пластиды

4. Эндоплазматическая сеть (ЭПС)

• Система мембран, образующих канальца,
пузырьки, цистерны, трубочки
• Соединена с ядерной мембраной.
• Транспорт веществ в клетке
• Разделение клетки на отсеки
ЭПС
Гладкая
Синтез углеводов
и липидов
Шероховатая
Синтез белков

5. Комплекс Гольджи

• Окруженные мембранами
полости (цистерны) и связанная с
ними система пузырьков.
Функции
• Накопление
органических веществ
• «Упаковка»
органических веществ
• Выведение
органических веществ
• Образование лизосом

6. Лизосомы

• Мембранные пузырьки величиной до 2 мкм
заполненные ферментами
• Участвуют в формировании пищеварительных
вакуолей, разрушении крупных молекул клетки,
разрушение отмерших органоидов клетки,
уничтожение отработавших клеток.
Вакуоли
• Мембранные полости
содержащие клеточный сок, могут
содержать пигменты
• Накопление запасных
питательных веществ
• Резервуар воды
• Поддержание тургорного
давления в клетке

8. Митохондрии

• Двумембранные органоиды
продолговатой формы.
• Внутренняя мембрана
образует выросты – кристы.
• Внутреннее полужидкое
содержимое – матрикс,
содержит ДНК, РНК и
рибосомы.
• Синтез АТФ
• Являются энергетическими
станциями клеток.
• Полуавтономные органоиды
клетки, способны к
самостоятельному делению
Пластиды
• Различают три типа
пластид:
Хлоропласты –
зеленые,
осуществляют
фотосинтез
Хромопласты –
цветные, окрашивают
части растения
(цветки, плоды)
Хлоропласты
Лейкопласты –
Хромопласты
Лейкопласты
бесцветные,
содержат
запасы углеводов
Хлоропласты
• Овальные тельца, имеющие форму выпуклой
линзы
• Двумембранные органоиды, наружная мембрана –
гладкая, внутренняя – складчатая с гранами
• В мембранах гран находится пигмент – хлорофилл
• Содержат ДНК, РНК и рибосомы
• Осуществляют синтез АТФ и углеводов

11. Рибосомы

• Тельца сферической или
слегка овальной формы,
состоящие из большой и
малой субъединиц
• Субъединицы
синтезируются в
ядрышке
• Большинство
прикрепляются к
шероховатой ЭПС, часть
лежит свободно в
цитоплазме
• Функция – синтез белка
Клеточный центр
• Органоид расположенный вблизи
ядра клеток животных и растений
(исключение высшие растения)
• Состоит из двух центриолей,
расположенных перпендикулярно
друг другу, каждая из которых
состоит из белковых
микротрубочек
• Участвует в образовании
веретена деления клетки

13. Микротрубочки

• Полые
цилиндрические
структуры
• Образуют цитоскелет
клетки, веретено
деления, центриоли,
жгутики и реснички
Микротрубочки обозначены
зеленым цветом

14. Микрофиламенты

• Сократимые
элементы
цитоскелета,
образованы нитями
актина и других
сократительных
белков
• Участие в
формировании
цитоскелета клетки,
амебоидном
движении и др.
Микрофиламенты окрашены в
красный цвет

Органеллы

Пользователи также искали:

двумембранные органеллы, название органеллы, образующей внутреннюю среду клетки., название органеллы переваривающей питательные вещества, немембранные органеллы, органеллы и включения клетки, органеллы растительной клетки, органеллы специального назначения, строение органеллы, органоид, клетки, органоиды, органоиды животной клетки, животной, клеточные органоиды, органоиды клетки таблица, органоиды растительной клетки, какие существуют органоиды, функции органоидов, существуют, органоидов, клеточные, таблица, растительной, мембранные, какие, функции, органоиды клетки, Органоид, Органеллы, органеллы, название, строение органеллы, органеллы растительной клетки, органеллы и включения клетки, органеллы специального назначения, немембранные, немембранные органеллы, образующей,

…

ВЫБЕРИТЕ МЕМБРАННЫЕ ОРГАНЕЛЛЫ

ВЫБЕРИТЕ МЕМБРАННЫЕ ОРГАНЕЛЛЫ

1. рибосомы, лизосомы, ЭПС

2. лизосомы, митохондрии, клеточный центр

3. ЭПС, аппарат Гольджи, лизосомы

4. хромопласты, центриоли, микротрубочки

5. митохондрии, ЭПС, микрофиламенты

 

3.КАКИЕ ФУНКЦИИ ВЫПОЛНЯЕТ КОМПЛЕКС ГОЛЬДЖИ?

1. синтез белков и полисахаридов

2. упаковка и выведение секреторных гранул

3. разделение клетки на компартменты

4. синтез АТФ

5. участвует в делении клетки

 

К ПРОКАРИОТАМ ОТНОСЯТСЯ

1. бактерии, вирусы

2. только бактерии

3. бактерии и цианобактерии

4. одноклеточные организмы

5. грибы

 

ЭНДОПЛАЗМАТИЧЕСКУЮ СЕТЬ МОЖНО УЗНАТЬ В КЛЕТКЕ ПО

1. системе полостей с пузырьками на концах

2. множеству расположенных в ней гран

3. системе разветвленных канальцев

4. многочисленнымкристам на внутренней мембране

 

КАКУЮ ФУНКЦИЮ ВЫПОЛНЯЕТ В КЛЕТКЕ КЛЕТОЧНЫЙ ЦЕНТР

1. принимает участие в клеточном делении

2. является хранилищем наследственной информации

3. отвечает за биосинтез белка

4. является центром матричного синтеза рибосомной РНК

 

КАКИЕ ОБЩИЕ СВОЙСТВА ХАРАКТЕРНЫ ДЛЯ МИТОХОНДРИЙ И ХЛОРОПЛАСТОВ?

1. не делятся в течение жизни клетки

2. имеют собственный генетический материал

3. являются одномембранными

4. участвуют в фотосинтезе

5. являются специальными органоидами

 

ФУНКЦИЯ РИБОСОМ

1. участвуют в реакциях окисления

2. участвуют в синтезе белков

3. участвуют в синтезе липидов

4. участвуют в делении клетки

 

ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ РИБОСОМ

1. отграничены от цитоплазмы одной мембраной

2. состоят из двух частиц – большой и малой

3. размещаются в цитоплазме и на каналах ЭПС

4. размещаются в аппарате Гольджи

 

 

10.ВЫБЕРИТЕ НЕМЕМБРАННЫЕ СТРУКТУРЫ

1. центросома

2. ЭПС, аппарат Гольджи, лизосомы

3. рибосомы, микротрубочки, центриоли

4. микрофиламенты, микротрубочки, жировые капли

5. митохондрии, вакуоли, центриоли

 

ДЛЯ МИТОХОНДРИЙ ХАРАКТЕРНО

1. являются специальными органоидами

2. образуются в клетке от аппарата Гольджи

3. наружная и внутренняя мембраны митохондрий образуют кристы

4. основная функция – синтез АТФ

5. имеют собственную ДНК линейной формы

 

ФУНКЦИЯ ЛИЗОСОМ

1. расщепление полимеров до мономеров

2. окисление органических веществ

3. формирование цитоскелета

4. синтез белков

5. участвуют в делении клетки

 

В ОБРАЗОВАНИИ ЦИТОСКЕЛЕТА ПРИНИМАЮТ УЧАСТИЕ

1. микротрубочки и микрофиламенты

2. микротрубочки и миофибриллы

3. микрофиламенты, ЭПС, микроворсинки

4. микроворсинки, миофибриллы

 

 

КАКОЙ ОРГАНОИД СОДЕРЖИТ ГРАНЫ

1. митохондрия

2. хлоропласт

3. клеточный центр

4. ЭПС

5. аппарат Гольджи

 

ФУНКЦИИ ЭПС В РАСТИТЕЛЬНОЙ КЛЕТКЕ

1. внутриклеточное пищеварение

2. образует первичные лизосомы

3. участвует в фотосинтезе

4. обеспечивает синтез некоторых липидов и углеводов

5. участвует в синтезе АТФ

РАЗДЕЛ 2.

СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ МЕМБРАН

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПЛАЗМАЛЕММЫ ВКЛЮЧАЕТ

1. липиды и белки

2. белки, жиры, углеводы

3. липиды, белки, нуклеиновые кислоты

4. белки, углеводы, нуклеиновые кислоты

5. липиды, белки, олигосахариды

 

НАЗОВИТЕ ХИМИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ, МОЛЕКУЛЫ КОТОРЫХ ОБЕСПЕЧИВАЮТ ТАКОЕ СВОЙСТВО МЕМБРАНЫ, КАК ТЕКУЧЕСТЬ.

1. олигосахариды

2. белки

3. фосфолипиды

4. АТФ

5. целлюлоза

УКАЖИТЕ ВИД ТРАНСПОРТА ВЕЩЕСТВ ЧЕРЕЗ МЕМБРАНУ КЛЕТКИ, КОТОРЫЙ ТРЕБУЕТ ЭНЕРГИИ АТФ

1. фагоцитоз

2. диффузия через канал

3. облегченная диффузия

4. простая диффузия

 

ЭРИТРОЦИТЫ ЧЕЛОВЕКА ПОМЕСТИЛИ В РАСТВОР ХЛОРИДА НАТРИЯ. ЧЕРЕЗ 30 МИНУТ ОНИ НЕ ИЗМЕНИЛИ СВОЕЙ ФОРМЫ И ОБЪЕМА. КАКИМ ЯВЛЯЕТСЯ ЭТОТ РАСТВОР ПО ОТНОШЕНИЮ К КЛЕТКАМ ЧЕЛОВЕКА?

1. изотоническим

2. гипертоническим

3. гипотоническим

4. коллоидным

 

5.КОНЦЕНТРАЦИЯ РАСТВОРА ХЛОРИДА НАТРИЯ РАВНА 0,3%. КАКИМ ЯВЛЯЕТСЯ ЭТОТ РАСТВОР ПО ОТНОШЕНИЮ К КЛЕТКАМ ЧЕЛОВЕКА?

1. изотоническим

2. гипертоническим

3. гипотоническим

4. физиологическим

ЭРИТРОЦИТЫ ЧЕЛОВЕКА ПОМЕСТИЛИ В РАСТВОР NACL. ЧЕРЕЗ НЕСКОЛЬКО МИНУТ ОНИ УВЕЛИЧИЛИСЬ В ОБЪЕМЕ, А ЗАТЕМ ЛОПНУЛИ. КАКИМ ЯВЛЯЕТСЯ ЭТОТ РАСТВОР ПО ОТНОШЕНИЮ К КЛЕТКАМ ЧЕЛОВЕКА?

1. изотоническим

2. гипертоническим

3. гипотоническим

4. физиологическим

7.КОНЦЕНТРАЦИЯ РАСТВОРА ХЛОРИДА НАТРИЯ РАВНА 9%. КАКИМ ЯВЛЯЕТСЯ ЭТОТ РАСТВОР ПО ОТНОШЕНИЮ К КЛЕТКАМ ЧЕЛОВЕКА?

1. изотоническим

2. гипертоническим

3. гипотоническим

4. физиологическим

РАЗРУШЕНИЕ КЛЕТКИ В ГИПОТОНИЧЕСКОМ РАСТВОРЕ НАЗЫВАЕТСЯ

1. плазмолиз

2. гемолиз

3. цитолиз

4. деплазмолиз

СМОРЩИВАНИЕ КЛЕТКИ В ГИПЕРТОНИЧЕСКОМ РАСТВОРЕ НАЗЫВАЕТСЯ

1. плазмолиз

2. гемолиз

3. цитолиз

4. деплазмолиз

10.ФАГОЦИТОЗ ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ:

1. активный перенос жидкости с растворенными в ней веществами

2. захват плазматической мембраной твердых частиц и их втягивание в клетку

3. избирательный транспорт в клетку растворимых органических веществ

4. пассивное поступление в клетку воды и некоторых ионов

 

РАЗДЕЛ 3.

СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ ЯДРА.

НАСЛЕДСТВЕННЫЙ АППАРАТ КЛЕТКИ.

ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕДАЧУ НАСЛЕДСТВЕННОЙ ИНФОРМАЦИИ ОБЕСПЕЧИВАЕТ

1. ядерная оболочка

2. ядрышко

3. хроматин

4. кариоплазма

5. клеточный центр

 

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ЕДИНИЦЕЙ ХРОМОСОМЫ ЯВЛЯЕТСЯ

1. гетерохроматин

2. нуклеотид

3. нуклеосома

4. гистоновые белки

СОВОКУПНОСТЬ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ ХРОМОСОМ ВИДА НАЗЫВАЕТСЯ

1. генотип

2. фенотип

3. кариотип

4. кариограмма

ЯДРЫШКО ВЫПОЛНЯЕТ ФУНКЦИЮ

1. хранение наследственной информации

2. синтез рРНК

3. синтез белка

4. синтез АТФ

5. деление ядра

 

ФУНКЦИИ ЯДРА ВКЛЮЧАЮТ

1. синтез молекул ДНК и РНК

2. окисление органических веществ с освобождением энергии

3. поглощение веществ из окружающей среды

4. образование органических веществ из неорганических

5. образование запасных питательных веществ

 

 

ВЫБЕРИТЕ УТВЕРЖДЕНИЕ, ОТНОСЯЩИЕСЯ К ГЕТЕРОХРОМАТИНУ

1. спирализованный, активный, хорошо окрашивается

2. неактивный, не транскрибируется, деспирализованный

3. спирализованный, хорошо окрашивается, не транскрибируется

4. деспирализованный, транскрибируется, плохо окрашивается

ВЫБЕРИТЕ УТВЕРЖДЕНИЕ, ОТНОСЯЩИЕСЯ К ЭУРОХРОМАТИНУ

1. спирализованный, активный, хорошо окрашивается

2. неактивный, не транскрибируется, деспирализованный

3. спирализованный, хорошо окрашивается, не транскрибируется

4. деспирализованный, транскрибируется, плохо окрашивается

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ХРОМАТИНА

1. 95% ДНК и 5% белков

2. 60% гистоновые и негистоновые белки и 40% — ДНК

3. белки 60%, РНК 40%

4. ДНК 40%, белки 40%, РНК 20%

 

 

В СИНТЕЗЕ РИБОСОМНЫХ РНК ПРИНИМАЕТ УЧАСТИЕ

1. ядерные поры

2. первичные перетяжки хромосом

3. ядрышко

4. перинуклеарное пространство

 

ВТОРИЧНАЯ ПЕРЕТЯЖКА ХРОМОСОМ УЧАСТВУЕТ В

1. прикреплении нитей веретена деления

2. образовании ядрышка

3. образовании ядерной оболочки

4. синтезе белка

 

БЕЛКИ- ГИСТОНЫ ВЫПОЛНЯЮТ ФУНКЦИЮ

1. Хранение генетической информации

2. участвуют в упаковке молекул ДНК

3. участвуют в репликации ДНК

4. участвуют в транскрипции

5. участвуют в реализации генетической информации

 

ВЫБЕРИТЕ ПРАВИЛЬНЫЕ УТВЕРЖДЕНИЯ, КАСАЮЩИЕСЯ ХРОМОСОМ

1. основу хромосомы составляет одна непрерывная двухцепочечная молекула ДНК

2. хромосомы хорошо видны в интерфазе

3. в процессе жизнедеятельности клеток число хромосом изменяется

4. в синтетическом периоде интерфазы происходит удвоение числа хромосом

 

НОРМАЛЬНЫЙ КАРИОТП ЖЕНЩИНЫ ВКЛЮЧАЕТ

1. 44пары аутосом и две Х- хромосомы

2. 44 аутосомы, Х и У- хромосомы

3. 22 пары аутосом и две Х- хромосомы

4. 23 пары аутосом

НОРМАЛЬНЫЙ КАРИОТИП МУЖЧИНЫ ВКЛЮЧАЕТ

1. 44пары аутосом и две Х- хромосомы

2. 22 пары аутосом, Х и У- хромосому

3. 22 пары аутосом и две Х- хромосомы

4. 23 пары аутосом

 

РАЗДЕЛ 4.

ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ КЛЕТКИ. ДЕЛЕНИЕ КЛЕТКИ.

ЗНАЧЕНИЕ МИТОЗА СОСТОИТ В УВЕЛИЧЕНИИ ЧИСЛА

1. хромосом в дочерних клетках по сравнению с материн­ской

2. клеток с набором хромосом, равным материнской клетке

3. молекул ДНК в дочерних клетках по сравнению с мате­ринской

4. клеток с уменьшенным вдвое набором хромосом

РАСТВОРЕНИЕ ЯДЕРНОЙ ОБОЛОЧКИ И ЯДРЫШЕК В ПРОЦЕССЕ МИТОЗА ПРОИСХОДИТ В

1. интерфазе

2. профазе

3. метафазе

4. анафазе

5. телофазе

КАКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРОТЕКАЮТ ВО ВРЕМЯ МЕЙОЗА?

1. транскрипция

2. денатурация

3. конъюгация и кроссинговер

4. увеличение числа хромосом

5. трансляция

ВЕРЕТЕНО ДЕЛЕНИЯ ОБРАЗУЮТ

1. актиновые волокна (микрофиламенты)

2. миозиновые волокна

3. микротрубочки

4. миофибриллы

5. коллагеновые волокна

 

 

РЕДУПЛИКАЦИЯ ДНК ПРОИСХОДИТ В

1. интерфазе

2. профазе

3. метафазе

4. анафазе

5. телофазе

РАЗДЕЛ 5.

МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ОСНОВЫ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ.

МОНОМЕРОМ ДНК ЯВЛЯЕТСЯ

1. нуклеотид

2. нуклеосома

3. хромомер

4. аминокислота

5. нуклеиновая кислота

ФОРМУ ЛИСТА КЛЕВЕРА ИМЕЕТ

1. иРНК

2. мРНК

3. тРНК

4. рРНК

5. ДНК

Взаимодействие генов

1. В РЕЗУЛЬТАТЕ МНОГОКРАТНЫХ МУТАЦИЙ ОДНОГО И ТОГО ЖЕ ЛОКУСА ХРОМОСОМ ОБРАЗУЮТСЯ

1) неаллельные гены

2) множественные аллели

3) сцепленные гены

4) кроссоверные гаметы

5) некроссоверные гаметы

2. ФОРМА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ, ПРИ КОТОРОЙ ГЕНЫ ОДНОЙ ПАРЫ ДОПОЛНЯЮТ ДЕЙСТВИЕ ГЕНОВ ДРУГОЙ ПАРЫ НАЗЫВАЕТСЯ

1) эпистаз

2) полимерия

3) плейотропия

комплементарность

3. ПРИМЕРОМ КОДОМИНИРОВАНИЯ В НАСЛЕДОВАНИИ СИСТЕМ КРОВИ ЯВЛЯЕТСЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕЖДУ АЛЛЕЛЬНЫМИ ГЕНАМИ

1) I^А и I^В локуса АВО 1-й хромосомы

2) I^А и I^В локуса АВО 9-й хромосомы

3) С, Д и Е системы резус-фактора 1- й хромосомы

4) системы НLА 6-й хромосомы

4. ПОЛИМЕРИЯ — ЭТО

1) присутствие в одном генотипе двух доминантных (в гомо- или гетерозиготном состоянии) или рецессивных (в гомозиготном состоянии) генов из разных аллельных пар приводит к появлению нового варианта признака

2) доминантный ген (в гомо- или гетерозиготном состоянии) одной аллельной пары подавляет действие генов другой аллельной пары

3) рецессивный ген (в гомозиготном состоянии) одной аллельной пары подавляет действие генов другой аллельной пары

на проявление признака оказывают влияние доминантные гены из разных аллельных пар

5. ПРИ СВЕРХДОМИНИРОВАНИИ

1) гетерозиготы обладают повышенной жизнестойкостью (гетерозисом)

2) гетерозиготы менее жизнеспособны

3) другие неаллельные гены усиливают действие данного доминантного гена

4) доминантный ген в гетерозиготном состоянии не проявляет себя

6. ДОМИНАНТНЫЙ ЭПИСТАЗ — ЭТО

1) присутствие в одном генотипе двух доминантных (в гомо- или гетерозиготном состоянии) или рецессивных (в гомозиготном состоянии) генов из разных аллельных пар приводит к появлению нового варианта признака.

2) на проявление признака оказывают влияние доминантные гены из разных аллельных пар.

3) доминантный ген (в гомо- или гетерозиготном состоянии) одной аллельной пары подавляет действие генов другой аллельной пары

4) рецессивный ген (в гомозиготном состоянии) одной аллельной пары подавляет действие генов другой аллельной пары

7. ВЫБЕРИТЕ ФОРМЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ НЕАЛЛЕЛЬНЫХ ГЕНОВ

1) домирование

2) комплементарность

3) кодоминирование

4) сверхдоминирование

 

8. КОДОМИНИРОВАНИЕ — ЭТО

1) важно не количество доминантных аллелей в генотипе, присутствие хотя бы одного из них редкое взаимодействие генов, при котором возможно формирование нормального признака у организма гетерозиготного по двум мутантным генам

2) на проявление признака оказывают влияние доминантные гены из разных аллельных пар

3) гены одной аллельной пары равнозначны, ни один из них не подавляет действия другого; если они оба находятся в генотипе, оба проявляют свое действие

 

9. ВЫБЕРИТЕ ФОРМУ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ГЕНОВ, ПРИ КОТОРОЙ ВОЗМОЖНО НАСЛЕДОВАНИЕ ПРИЗНАКА СОГЛАСНО ЗАКОНАМ МЕНДЕЛЯ, И ПРИ МОНОГИБРИДНОМ СКРЕЩИВАНИИ ГЕТЕРОЗИГОТ РАСЩЕПЛЕНИЕ ПО ФЕНОТИПУ 1:3

1) сверхоминирование

2) неполное доминирование

3) кодоминирование

4) полное доминирование

10. ПОЛНОЕ ДОМИНИРОВАНИЕ — ЭТО

1) доминантный ген не полностью подавляет проявление действия рецессивного гена. У гибридов первого поколения наблюдается промежуточное наследование, а во втором поколении — расщепление по фенотипу и генотипу одинаковое

2) доминантный ген в гетерозиготном состоянии проявляет себя сильнее, чем в гомозиготном

3) доминантный ген (в гомо- или гетерозиготном состоянии) одной аллельной пары подавляет действие генов другой аллельной пары

4) один ген полностью подавляет проявление другого гена (признак наследуется по законам Менделя), при этом гомозиготы по доминантному признаку и гетерозиготыфенотипическинеотличимы

 

Сцепленное наследование.

1. СКОЛЬКО ТИПОВ ГАМЕТ ОБРАЗУЕТ ОРГАНИЗМ ААВВ ПРИ ПОЛНОМ СЦЕПЛЕНИИ ГЕНОВ

1) дин тип гамет

2) два типа гамет

3) четыре типа гамет

2. СКОЛЬКО ТИПОВ ГАМЕТ ОБРАЗУЕТ ОРГАНИЗМ ААВВ, ЕСЛИ РАССТОЯНИЕ МЕЖДУ ГЕНАМИ 10% КРОССИНГОВЕРА

1) один тип гамет

2) два типа гамет

3) четыре типа гамет в равном соотношении

4) четыре типа гамет в неравном соотношении

3. КРОССИНГОВЕР — ЭТО

1) обмен генами

2) обмен негомологичными участками хромосом

3) обмен целыми хромосомами

4) обмен целыми хроматитдами

5) обмен участками гомологичных хромосом

 

4. СЦЕПЛЕНИЕ ГЕНОВ ОПИСАЛ

1) У. Бетсон

2) Н.Вавилов

3) Т.Морган

4) Г.Мендель

5. ГАМЕТЫ, В КОТОРЫЕ ПОПАЛИ ХРОМАТИДЫ ПРЕТЕРПЕВШИЕ КРОССИНГОВЕР

1) женские

2) мужские

3) кроссоверные

4) некросооверные

 

6. ГАМЕТЫ, В КОТОРЫЕ ПОПАЛИ ХРОМАТИДЫ НЕ ПРЕТЕРПЕВШИЕ КРОССИНГОВЕР

1) женские

2) мужские

3) кроссоверные

4) некроссоверные

 

7. ОСОБИ, ОБРАЗУЮЩИЕСЯ В РЕЗУЛЬТАТЕ СЛИЯНИЯ КРОССОВЕРНЫХ ГАМЕТ

1) рекомбинантные

2) нерекомбинантные

3) кросоверные

 

8. ЕДИНИЦА РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ ГЕНАМИ, РАВНАЯ 1% КРОССИНГОВЕРА

1) метр

2) нанометр

3) морганида

 

9. ГЕНЫ, ЛОКАЛИЗОВАННЫЕ В ОДНОЙ ХРОМОСОМЕ, В ЛИНЕЙНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ, КОТОРЫЕ ПЕРЕДАЮТСЯ ВМЕСТЕ (СЦЕПЛЕНО), ИХ ЧИСЛО РАВНО ГАПЛОИДНОМУ НАБОРУ ХРОМОСОМ

1) группа сцепления

2) генетический компауд

3) генокопии

4) фенокопии

 

10. ПРИЗНАКИ, КОТОРЫЕ КОНТРОЛИРУЮТСЯ СЦЕПЛЕННЫМИ ГЕНАМИ (КОТОРЫЕ ОТВЕЧАЮТ ЗА ПРОЯВЛЕНИЕ РАЗНЫХ ПРИЗНАКОВ, НО НАХОДЯТСЯ В ОДНОЙ ПАРЕ ХРОМОСОМ), НАСЛЕДУЮТСЯ СЦЕПЛЕНО

1) полное сцепление

2) неполное сцепление

3) независимое наследование

 

Генетика пола

1. УКАЖИТЕ КАКИЕ ПРИЗНАКИ НАСЛЕДУЮТСЯ СЦЕПЛЕНО С У- ХРОМОСОМОЙ

1) дальтонизм

2) гемофилия

3) полидактилия

4) волосатость наружного слухового прохода

5) сахарный диабет

2. ГОМОГАМЕТНЫМ ПОЛОМ У ЧЕЛОВЕКА И ПТИЦ ЯВЛЯЕТСЯ

1) женский

2) мужской

3) женский и мужской соответсвенно

4) мужской у всех

5) мужской и женский соответсвенно

3. ГЕМОФИЛИЯ И ВОЛОСАТОСТЬ НАРУЖНОГО СЛУХОВОГО ПРОХОДА

1) передаются сцеплено с половыми хромосомами

2) передаются через аутосомы

3) не передаются по наследству

4) это мутации Х- хромосомы

5) это мутации У- хромосомы

4. ОРГАНЫ, ПРИНИМАЮЩИЕ НЕПОСРЕДСТВЕННОЕ УЧАСТИЕ В ПРОЦЕССАХ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ, Т.Е. В ГАМЕТОГЕНЕЗЕ И ОПЛОДОТВОРЕНИИ И ФОРМИРУЮЩИЕСЯ В ПЕРИОД ЭМБРИОГЕНЕЗА НАЗЫВАЮТСЯ

1) первичные половые признаки

2) вторичные половые признаки

3) признаки сцепленные с полом

5. ПРИЗНАКИ, НЕ ПРИНИМАЮЩИЕ НЕПОСРЕДСТВЕННОЕ УЧАСТИЕ В РЕПРОДУКЦИИ, НО СПОСОБСТВУЮЩИЕ ВСТРЕЧИ ОСОБЕЙ РАЗНОГО ПОЛА, ЗАВИСЯТ ОТ ПЕРВИЧНЫХ ПОЛОВЫХ ПРИЗНАКОВ, И РАЗВИВАЮТСЯ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ПОЛОВЫХ ГОРМОНОВ, А ПОЯВЛЯЮТСЯ У ОРГАНИЗМА В ПЕРИОД ПОЛОВОГО СОЗРЕВАНИЯ

1) первичные половые признаки

2) вторичные половые признаки

3) признаки сцепленные с полом

4) признаки контролируемые полом

5) признаки ограниченные полом

 

6. ПРИ ДАННОМ ТИПЕ НАСЛЕДОВАНИЯ ПРИЗНАК ПЕРЕДАЕТСЯ ОТ ОТЦА К СЫНУ

1) голандрический тип наследования

2) аутосомно-доминантный тип наследования

3) Х-сцепленное наследование

 

7. ПО КАКОМУ ТИПУ НАСЛЕДУЕТСЯ ПРИЗНАК ЕСЛИ УЖЕНЩИНЫ ИМЕЮЩЕЙ ДАННЫЙ ГЕН, ОН КАК ПРАВИЛО НЕ ПРОЯВЛЯЕТСЯ ФЕНОТИПИЧЕСКИ, ИЛИ ПРОЯВЛЯЕТСЯ КРАЙНЕ РЕДКО

1) аутосомно-доминантный

2) аутосомно-рецессивный

3) сцепленный с Х хромосомой доминантный

4) сцепленный с Х хромосомой рецессивный

5) голандрический

 

8. ГЕНЫ, КОТОРЫХ ЛОКАЛИЗОВАНЫ В НЕГОМОЛОГИЧНЫХ УЧАСТКАХ У- ХРОМОСОМЫ, ГИПЕРТРИХОЗ

1) первичные половые признаки

2) вторичные половые признаки

3) соматические признаки, ограниченные полом

4) голондрические

 

9. КЛЕТКИ МУЖСКИХ И ЖЕНСКИХ ОРГАНИЗМОВ ОТЛИЧАЮТСЯ ПО ОДНОЙ ПАРЕ ХРОМОСОМ

1) половые хромосомы

2) аутосомы

 

10. ВЫБЕРИТЕ ТИП КЛЕТОК, СОДЕРЖАЩИХ ПОЛОВЫЕ ХРОМОСОМЫ

1) только соматические

2) только половые

3) все клетки организма

 

11. КАК НАЗЫВАЕТСЯ ОРГАНИЗМ, СОМАТИЧЕСКИЕ КЛЕТКИ КОТОРОГО СОДЕРЖАТ ПОЛОВЫЕ ХРОМОСОМЫ ХХ, И СКОЛЬКО ТИПОВ ГАМЕТ ОН ОБРАЗУЕТ

1) гомогаметный и образует один тип гамет

2) гомогаметный и образует два типа гамет

3) гетерогаметный и образует два типа гамет

4) гетерогаметный и образует один тип гамет

5) Изменчивость.

 

1. СПОСОБНОСТЬ ОРГАНИЗМОВ ПРИОБРЕТАТЬ НОВЫЕ ПРИЗНАКИ И СВОЙСТВА В ПРОЦЕССЕ ИНДИВИДУАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ ПОД ВЛИЯНИЕМ ВНЕШНИХ И ВНУТРЕННИХ ФАКТОРОВ, НАЗЫВАЕТСЯ

1) мутации

2) наследственность

3) изменчивость

4) генокопии

 

2. ИНДИВИДУАЛЬНАЯ, НЕОПРЕДЕЛЕННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ — ЭТО ИЗМЕНЧИВОСТЬ

1) наследственная

2) ненаследственная

3) модификационная

 

3. ОПРЕДЕЛЕННАЯ, ГРУППОВАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ — ЭТО ИЗМЕНЧИВОСТЬ

1) наследственная

2) ненаследственная

3) модификационная

 

4. СТЕПЕНЬ ВЫРАЖЕННОСТИ ДАННОГО ГЕНА, ЗАВИСЯЩАЯ ОТ ВЛИЯНИЯ ФАКТОРОВ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ И ДРУГИХ ГЕНОВ — ЭТО

1) модификационная изменчивость

2) экспрессивность

3) пенетрантность

4) плейотропия

 

5. ЧАСТОТА ПРОЯВЛЕНИЯ ГЕНА, ВЫРАЖЕННАЯ В ПРОЦЕНТНОМ ОТНОШЕНИИ ЧИСЛА ОСОБЕЙ ИМЕЮЩИХ ДАННЫЙ ПРИЗНАК К ЧИСЛУ ОСОБЕЙ ИМЕЮЩИХ ДАННЫЙ ГЕН — ЭТО

1) полимерия

2) плейтропия

3) экспрессивность

4) пенетрантность

 

6. ГЕНОКОПИИ — ЭТО

1) одинаковое фенотипическое проявление мутаций разных генов

2) одинаковое фенотипическое проявление мутации гена и результата влияния внешней среды, т.е. признак, под влиянием факторов внешней среды копирует признак наследственного заболевания

3) многократные мутации одного и того же гена

 

7. ФЕНОКОПИИ — ЭТО

1) одинаковое проявление мутаций разных генов

2) явление, когда признак под действием факторов внешней среды копирует признаки наследственного заболевания

3) одинаковые проявления различных наследственных заболеваний

 

8. ГРАНИЦЫ ВАРЬИРОВАНИЯ ПРИЗНАКА В ПРЕДЕЛАХ ГЕНОТИПА

1) норма реакции

2) плейотропия

3) фенокопии

4) модификационная изменчивость

 

9. КАЧЕСТВЕННЫЕ ИЛИ КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ДНК ИЛИ ХРОМОСОМ, ПРИВОДЯЩИЕ К ИЗМЕНЕНИЮ ФЕНОТИПА

1) модификации

2) мутации

3) генокопии

4) фенокопии

 

10. ВЫБЕРИТЕ УТВЕРЖДЕНИЯ, КАСАЮЩИЕСЯ ТОГО ВИДА ИЗМЕНЧИВОСТИ КОТОРАЯ ПЕРЕДАЕТСЯ ИЗ ПОКОЛЕНИЯ В ПОКОЛЕНИЕ

 

1) наследственная,генотипическая, неопределенная, индивидуальная

2) ненаследственная, фенотипическая определенная, групповая

3) ненаследственная, генотипическая, определенная, индивидуальная

 

11. ИСТОЧНИКАМИ КОМБИНАТИВНОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ ЯВЛЯЮТСЯ

1) кроссинговер,независимое расхождение хромосом в мейозе,случайное сочетание гамет при оплодотворении

2) митоз

3) внезапные мутации

4) эффект положения генов

 

12. МУТАЦИИ, СВЯЗАННЫЕ С ИЗМЕНЕНИЕМ ЧИСЛА ХРОМОСОМ — НАЗЫВАЮТСЯ

1) генные

2) геномные

3) хромосомные

 

13. МУТАЦИИ, СВЯЗАННЫЕ С ИЗМЕНЕНИЕМ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ НУКЛЕОТИДОВ МОЛЕКУЛЫ ДНК — НАЗЫВАЮТСЯ

1) генные

2) геномные

3) хромосомные

 

14. МУТАЦИИ, СВЯЗАННЫЕ С ИЗМЕНЕНИЕМ СТРУКТУРЫ ХРОМОСОМ — НАЗЫВАЮТСЯ

1) генные

2) геномные

3) хромосомные

 

15. ЯВЛЕНИЕ ПРИ КОТОРОМ ПРОИСХОДИТ МНОГОКРАТНОЕ УВЕЛИЧЕНИЕ ЧИСЛА ХРОМОСОМ В ГЕНОМЕ, КРАТНОЕ ГАПЛОИДНОМУ НАБОРУ — НАЗЫВАЕТСЯ

1) полиплоидия

2) гетероплоидия

3) полимерия

4) полигамия

 

16. ПРИМЕРОМ МОДИФИКАЦИОННОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ ЯВЛЯЕТСЯ

1) синдром Дауна

2) зеленый цвет семян у гороха

3) укороченные крылья у дрозофил

4) низкий рост сосны, растущей на ветренном поле

 

17. ПОВОРОТ УЧАСТКА ХРОМОСОМЫ НА 180 ГРАДУСОВ — ЭТО

1) генная мутация

2) геномная мутация

3) делеция

4) инверсия

 

18. МОДИФИКАЦИОННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ В ОТЛИЧИИ ОТ МУТАЦИОННОЙ

1) возникает случайно

2) наследуется

3) приводит к гибели особи

4) является проявлением нормы реакции

19. ВЫБЕРИТЕ ПРИЗНАКИ С УЗКОЙ НОРМОЙ РЕАКЦИИ

1) группа крови АВО

2) цвет кожи

3) масса тела

20. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ МУТАЦИОННОЙ ТЕОРИИ БЫЛИ ЗАЛОЖЕНЫ

1) Т.Морганом

2) Г.Менделем

3) Н.Вавиловым

4) Г.Де Фризом

21. К ХРОМОСОМНЫМ АББЕРАЦИЯМ ОТНОСЯТСЯ

1) транслокации, делеции,инверсии, дупликации

2) трисомия, полиплоидия, моносомия

3) транзиция, транверсия.

22. МУТАЦИИ, СВЯЗАННЫЕ С ИЗМЕНЕНИЕМ ЧИСЛА ХРОМОСОМ НЕ КРАТНОМ ГАПЛОИДНОМУ НАБОРУ — НАЗЫВАЮТСЯ

1) полиплоидии

2) гетероплоидии

3) аллоплиидии

4) автоплоидии

23. ЧЕМ ХАРАКТЕРИЗУЕТСЯ МОДИФИКАЦИОННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ

1) изменением генотипа

2) изменением структуры хромосом

3) изменением фенотипа

4) изменением структуры гена

24. УКАЖИТЕ МЕХАНИЗМ РАЗВИТИЯ АНЕУПЛОИДИИ

1) изменение числа хромосом кратное гаплоидному набору

2) изменение структуры хромосом

3) изменение структуры гена

4) нерасхождение гомологичных хромосом при мейозе

25. ЗНАЧЕНИЕ КОМБИНАТИВНОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ В ПОПУЛЯЦИИ ЧЕЛОВЕКА

1) повышает сопротивляемость организма к неблагоприятным условиям среды

2) повышает адаптивные свойства вида

 

26. КЛАССИФИКАЦИЯ МУТАЦИЙ ПО ПРИЧИНАМ

1) спонтанные, индуцированные, соматические, генеративные

2) физические, химические и биологические мутации

3) спонтанные и индуцированные

4) соматические и генеративные

5) доминантные, соматические и генеративные

 

27. ВАРИАЦИИ ФЕНОТИПА, СВЯЗАННЫЕ НЕ С ИЗМЕНЕНИЕМ ГЕНОТИПА, А С ВЛИЯНИЕМ ФАКТОРОВ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ, НАЗЫВАЮТСЯ

 

1) мутации

2) модификации

3) трансверсии

4) фенокопии

 

28. ПРИЧИНОЙ ИЗМЕНЕНИЯ ОКРАСКИ У ЦВЕТКОВ В РАЗНЫХ ТЕМПЕРАТУРНЫХ УСЛОВИЯХ ЯВЛЯЕТСЯ

1) наследуется не сам признак, а норма реакции генотипа на среду

2) у гибридных растений признаки расщепляются

3) изменение температуры вызывает мутации

4) происходят рекомбинации при разных температурах

 

Наследственные болезни.

 

29. СИНДРОМ ДАУНА — ЭТО

1) трисомия по 21 хромосоме

2) моносомия по 21 хромосоме

3) полисомия по Х хромосоме

4) полисимия по 13 хромосоме

5) трисомия по любой аутосоме

 

30. В ОСНОВЕ ХРОМОСОМНЫХ БОЛЕЗНЕЙ ЛЕЖАТ

1) генные мутации

2) геномные мутации, хромосомные абберации

3) факторы среды

 

31. В ОСНОВЕ ЗАБОЛЕВАНИЙ, СВЯЗАННЫХ С НАРУШЕНИЕМ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ ЛЕЖАТ

1) генные мутации

2) геномные мутации

3) хромосомные абберации

 

32. ОСНОВНЫМ МЕТОДОМ ДИАГНОСТИКИ ГЕННЫХ БОЛЕЗНЕЙ ЯВЛЯЕТСЯ МЕТОД

1) близнецовый

2) цитогенетический

3) биохимический

4) метод дерматоглифики

 

33. ОСНОВНЫМ МЕТОДОМ ДИАГНОСТИКИ ХРОМОСОМНЫХ БОЛЕЗНЕЙ ЯВЛЯЕТСЯ МЕТОД

1) биохимический

2) цитогенетический

3) близнецовый

4) фенотипического анализа

 

34. ВЫБЕРИТЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ ПРИЧИНОЙ КОТОРЫХ ЯВЛЯЮТСЯ ГЕННЫЕ МУТАЦИИ

1) синдром Патау, синдром полисомии Х

2) фенилкетонурия, галактоземия

3) синдром кошачьего крика

 

35. ВЫБЕРИТЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ, ПРИЧИНОЙ КОТОРЫХ ЯВЛЯЮТСЯ ГЕНОМНЫЕ ГЕТЕРОПЛОИДИИ

1) Фенилкетонурия, серповидно клеточная анемия

2) синдром частичной моносомии 13 хромосомы, транслокационный синдром Дауна

3) синдром Клайнфельтера, синдром Эдвардса

 

36. ВЫБЕРИТЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ, ПРИЧИНОЙ КОТОРЫХ ЯВЛЯЮТСЯ ХРОМОСОМНЫЕ МУТАЦИИ

1) болезнь Дауна — трисомия 21 хромосмы

2) синдром кошачьего крика, синдром частичной трисомии 18 хромосомы

3) элептоцитоз

 

37. КАРИОТИП БОЛЬНОГО С ФЕНИЛКЕТОНУРИЕЙ

1) 46, ХУ

2) 45, ХО

3) 47, ХХУ

4) 47, 18+

 

38. КАРИОТИП БОЛЬНОГО С ГАЛАКТОЗЕМИЕЙ

1) 47, 18+

2) 47, 13+

3) 45, ХО

4) 46, ХХ

 

39. КАРИОТИП БОЛЬНОГО С СЕРПОВИДНОКЛЕТОЧНОЙ АНЕМИЕЙ

1) 48, ХХХУ

2) 46, 5р-

3) 46, ХХ

4) 47, 13+

 

40. КАРИОТИП БОЛЬНОГО С СИНДРОМОМ ШЕРЕШЕВСКОГО-ТЕРНЕРА

1) 47, 13+

2) 47, 18+

3) 47, ХХУ

4) 45, ХО

 

41. КАРИОТИП БОЛЬНОГО С СИНДРОМОМ КЛАЙНФЕЛЬТЕРА

1) 47, ХХУ

2) 45, ХО

3) 47, ХХХ

 

42. КАРИОТИП БОЛЬНОГО С БОЛЕЗНЬЮ ДАУНА — ТРАНСЛОКАЦИОННЫЙ ВАРИАНТ

1) 47, ХХУ

2) 47, 18+

3) 46, tr 21/15

 

43. КАРИОТИП БОЛЬНОГО С БОЛЕЗНЬЮ ДАУНА – ГЕННОМНАЯ МУТАЦИЯ

1) 47, 21+

2) 47, ХХУ

3) 47, 18+

 

44. КАРИОТИП БОЛЬНОГО С СИНДРОМОМ ПАТАУ

1) 47, 18+

2) 47, 13+

3) 46, 5р-

4) 45, ХО

 

45. КАРИОТИП БОЛЬНОГО С СИНДРОМОП ЭДВАРДСА

1) 47, 18+

2) 47, 13+

3) 46, 13р+

4) 47, ХХУ

 

46. КАРИОТИП БОЛЬНОГО С СИНДРОМОМ КОШАЧЬЕГО КРИКА

1) 47, 18+

2) 46, 5р-

3) 46, 5р+

4) 45, 5р-

 

47. ПАТОГЕНЕЗ ФЕНИЛКЕТОНУРИИ СВЯЗАН С ОТСУТСТВИЕМ ФЕРМЕНТА

 

1) фенилаланин 4-гидроксилаза

2) денитрофенилгидрозина

3) фенилаланин

4) тирозиназа

 

48. ПАТОГЕНЕЗ ГАЛАКТОЗЕМИИ СВЯЗАН С ОТСУТСТВИЕМ ФЕРМЕНТА

1) лактазы

2) глюкозо — 1-фосфатазы

3) галактозо-1-фосфатуридилтрансферазы

 

49. ПАТОГЕНЕЗ АЛЬБИНИЗМА СВЯЗАН С ОТСУТСТВИЕМ ФЕРМЕНТА

1) фенилаланин- 4-гидроксилазы

2) тирозиназы

3) галактокиназы

4) глюкозо-1-фосфатазы

 

50. ОСНОВНЫЕ КЛИНИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ АЛЬБИНИЗМА

1) светлые кожные покровы, радужка и волосы

2) умственная отсталость

3) задержка физического развития

4) ранняя катаракта

 

51. ОСНОВНЫЕ КЛИНИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ГАЛАКТОЗЕМИИ

1) задержка умственного и физического развития,ранняя катаракта, (помутнение хрусталика глаза), нарушение функции печени и почек

2) пороки сердца, паучьи пальцы, подвывих хрусталика

3) светлые кожные покровы

 

52. ОСНОВНЫЕ КЛИНИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЕ СЕРПОВИДНО-КЛЕТОЧНОЙ АНЕМИИ

1) анемия, желтуха

2) умственная отсталость

3) снижение порога болевой чувствительности

 

53. ОСНОВНЫЕ КЛИНИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ СИНДРОМА ШЕРЕШЕВСКОГО-ТЕРНЕРА

1) высокий рост, бесплодие,гинекомастия

2) раннее половое созревание, расщелина твердого неба

3) задержка полового созревания,бесплодие, низкий рост, крыловидная складка шеи

 

54. ОСНОВНЫЕ КЛИНИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ПРИ СИНДРОМЕ КЛАЙНФЕЛЬТЕРА

1) задержка полового созревания,телосложение по женскому типу, высокий рост, бесплодие, гинекомастия

2) могут иметь нормальных детей

3) все их дети с хромосомной патологией

4) задержка полового созревания, бесплодие, низкий рост, крыловидная складка шеи

5) телосложение по мужскому типу

 

55. ОСНОВНЫЕ КЛИНИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ПРИ СИНДРОМЕ ТРИПЛО-Х

1) множественные грубые пороки развития

2) бесплодие

3) все их дети имеют хромосомную патологию

4) фенотипическинормальные,могут иметь здоровых детей

 

 

56. КАКИЕ ИЗ ПЕРЕЧИСЛЕННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ РАЗВИВАЮТСЯ В РЕЗУЛЬТАТЕ ГЕННЫХ МУТАЦИЙ В АУТОСОМАХ

1) синдактилия,гемофилия, дальтонизм

2) гипертоническая болезнь

3) травма черепа

4) инфаркт миокарда

 

 

57. ГЕННЫЕ БОЛЕЗНИ — ЯВЛЯЮТСЯ СЛЕДСТВИЕМ

 

1) нарушения структуры хромосом

2) нерасхождения хромосом при мейозе

3) нарушения правила Бидла-Татума

 

58. К ГЕННЫМ МУТАЦИЯМ ОТНОСЯТСЯ

1) серповидно-клеточная анемия, болезнь Дауна, галактоземия

2) фенилкетонурия, синдром «кошачьего крика, синдром Патау, альбинизм

3) фенилкетонурия, галактоземия, альбинизм, серповидно-клеточная анемия, гемофилия

 

59. К ХРОМОСОМНЫМ БОЛЕЗНЯМ ОТНОСЯТСЯ

1) альбинизм, галактоземия, синдром Дауна

2) болезнь Дауна, Синдром Эдвардса,синдромы Патау

3) синдром Патау, фенилкетонурия, гемофилия

 

 

60. ДЛЯ ГЕМОФИЛИИ ХАРАКТЕРНО

1) аутосомно — доминантное наследование

2) наследование, сцепленное с полом

3) аутосомно — рецессивное наследование

4) голандрическое наследование

 

61. ДЛЯ ГЕМОФИЛИИ ХАРАКТЕРНО

1) аутосомно — доминантное наследование

2) аутосомно — рецессивное наследование

3) рецессивный тип наследования, сцепленный с Х- хромосомой

4) голандрическое наследование

 

62. ВОЗМОЖНЫЕ ПРИЧИНЫ БОЛЕЗНИ ДАУНА

1) трисомия 21 пары хромосом

2) трисомия 18 пары хромосом

3) моносомия 21 пары хромосом

 

 

63. ВОЗМОЖНЫЕ ПРИЧИНЫ БОЛЕЗНИ ДАУНА

1) трисомия 18 пары хромосом

2) моносомия 21 пары хромосом

3) мозаицизм по 21 паре хромосом

 

64. ВОЗМОЖНЫЕ ПРИЧИНЫ БОЛЕЗНИ ДАУНА

1) транслокация 21 пары хромосом на 15

2) трисомия 13 пары хромосом

3) моносомия 21 пары хромосом

 

65. ПРОФИЛАКТИКА СЛАБОУМИЯ ПРИ ФЕНИЛКЕТОНУРИИ У ДЕТЕЙ

1) практически невозможна

2) необходима дородовая профилактика всем детям

3) можно предупредить слабоумие изменением диеты — исключить молочный сахар, в любом возрасте

4) можно предупредить слабоумие изменением диеты — исключить углеводы в раннем возрасте

5) можно предупредить слабоумие изменением диеты — исключить фенилаланин в раннем возрасте

6) можно предупредить слабоумие изменением диеты — исключить молочный сахар, в раннем возрасте

 

66. ПРИЗНАКИ БОЛЕЗНИ ШЕРЕШЕВСКОГО-ТЕРНЕРА У МОЗАИКОВ 45, ХО/ 46, ХХ ВЫРАЖЕНЫ

1) слабее

2) сильнее

3) полностью совпадают

4) абсолютно другие

 

67. ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ, ГДЕ ВСЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ ПОЛИГЕННЫЕ

1) болезнь «кошачьего крика», гемофилия, дальтонизм

2) гипертония, фенилкетонурия, полидактилия

3) диабет, шизофрения, галактоземия

4) диабет, гипертония, шизофрения

5) диабет, эпилепсия, фенилкетонурия

 

 

68. ДОМИНАНТНАЯ ГЕННАЯ МУТАЦИЯ СЕРПОВИДНО-КЛЕТОЧНОСТИ ЭРИТРОЦИТОВ У ГЕТЕРОЗИГОТ СПАСАЕТ ИХ ОТ МАЛЯРИИ. ГОМО-ЗИГОТЫ ЗА ЭТО БЛАГО «ПЛАТЯТ» ТЕМ, ЧТО

1) гомозиготы (СС) и (сс) не страдают малярией

2) гомозиготы (СС) и (сс) страдают малярией

3) гомозиготы (СС) чаще гибнут от анемии, а (сс) от малярии

4) в отличие от гетерозигот, гомозиготность СС и сслетальна

5) гомозиготность по гену (С) летальна

 

69. НЕРАСХОЖДЕНИЕ ПОЛОВЫХ ХРОМОСОМ В МЕЙОЗЕ ПРИВОДИТ

1) к любым хромосомным болезням

2) к синдрому трисомии — Х, болезням Шерешевского-Тернера, Кляйнфельтера

3) к болезням Дауна и другим геномным анэуплоидиям

4) только к болезни Кляйнфельтера

 

70. ЯВЛЕНИЕ, ПРОТИВОПОЛОЖНОЕ ПОЛИПЛОИДИИ, ЗАКЛЮЧАЮЩЕЕСЯ В КРАТНОМ УМЕНЬШЕНИИ ЧИСЛА ХРОМОСОМ У ПОТОМСТВА В СРАВНЕНИИ С МАТЕРИНСКОЙ ОСОБЬЮ, НАЗЫВАЕТСЯ

1) гаплоидия

2) анеуплоидия

3) политения

 

71. ПРИМЕРОМ МОНОСОМИИ ЯВЛЯЕТСЯ

1) синдром Шерешевского -Тернера

2) синдром Клайнфельтера

3) синдром Патау

4) синдром Дауна

 

 

72. ГРУППА БОЛЕЗНЕЙ ДЛЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ КОТОРЫХ НЕОБХОДИМО СОЧЕТАННОЕ ДЕЙСТВИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ И СРЕДОВЫХ ФАКТОРОВ

1) моногенные болезни

2) хромосомные синдромы

3) мультифакториальные болезни

4) генные болезни

 

73. ХРОМОСОМЫ, ОБРАЗУЮЩИЕСЯ В РЕЗУЛЬТАТЕ МНОГОКРАТНОЙ РЕПЛИКАЦИИ ДНК, НЕ СОПРОВОЖДАЮЩЕЙСЯ ДЕЛЕНИЕМ КЛЕТКИ, НАЗЫВАЮТСЯ

1) гетеросомы

2) аутосомы

3) политенные хромосомы

4) полисомы

 

 

РАЗДЕЛ

ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ.

ХАРАКТЕРИСТИКА ЖИЗНИ.

 

1. ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ В ОТЛИЧИЕ ОТ ТЕЛ НЕЖИВОЙ ПРИРОДЫ ОБЛАДАЮТ СПОСОБНОСТЬЮ

1. перемещаться в пространстве

2. противостоять нарастанию энтропии

3. увеличивать свою массу

4. выделять газы

 

2. НИЗШИМ НАДОРГАНИЗМЕННЫМ УРОВНЕМ СУЩЕСТВОВАНИЯ ЖИВЫХ СИСТЕМ ЯВЛЯЕТСЯ

1. популяция

2. биосфера

3. биогеоценоз

4. ткань

 

3. К ПРОКАРИОТАМ ОТНОСЯТСЯ

1. бактерии

2. вирусы

3. грибы

4. лишайники

 

4. ЖИЗНЬ ЭТО ФОРМА СУЩЕСТВОВАНИЯ

1. липидов

2. нуклеиновых кислот

3. белков

4. углеводов

 

5. АНАЭРОБНЫЙ ЭТАП ОКИСЛЕНИЯ ГЛЮКОЗЫ ПРОИСХОДИТ В

1. гликокаликсе

2. митохондриях

3. пероксисомах

4. гиалоплазме

6. МЕСТОМ ОБРАЗОВАНИЯ ПЕРВИЧНЫХ ЛИЗОСОМ ЯВЛЯЕТСЯ

1. аппарат Гольджи

2. митохондрии

3. эндоплазматический ретикулум

4. пероксисомы

 

7. БЕЛКИ СИНТЕЗИРУЮТСЯ

1. на рибосомах

2. в аппарате Гольджи

3. в ядре

4. в лизосомах

 

8. СПОСОБНОСТЬ ОРГАНИЗМОВ ПОДДЕРЖИВАТЬ ПОСТОЯНСТВО ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

1. метаболизм

2. гомеостаз

3. изменчивость

4. раздражимость

 

9. К НЕКЛЕТОЧНЫМ СТРУКТУРАМ ОРГАНИЗМА ОТНОСЯТ

1. форменные элементы крови

2. волокнистые структуры

3. включения

4. органоиды

 

10. Возникновение, каких организмов создало условие для развития жизни

1. водорослей

2. бактерий

3. вирусов

4. высших растений

 

РАЗДЕЛ

ЭВОЛЮЦИОННОЕ УЧЕНИЕ.

1. ВИД – СОВОКУПНОСТЬ ОСОБЕЙ

1. со сходными генотипом и фенотипом

2. способных образовывать пищевые связи между его популяциями

3. об

eUniver — Авторизация

При рассмотрении обращений обучающихся, сотрудников и предподавателей Университета, лицо ответственное за рассмотрение обращения и подготовку ответа руководствуется положенями Закона Республики Казахстан от 12 января 2007 года № 221-III «О порядке рассмотрения обращений физических и юридических лиц». При возникновении вопроса обучающемуся необходимо соблюсти следующий порядок обращения с заявлением: обучающийся обращается к куратору (эдвайзеру), заведующему кафедрой, заместителям декана по воспитательной работе и учебно-методической работе, декану факультета, проректору курирующему данный вопрос. В случае если по вопросу не было принято решение, то обращение обучающегося рассматривается первым руководителем университета. При возникновении вопроса сотруднику университета необходимо соблюсти следующий порядок обращения с заявлением: сотрудник обращается к непосредственному руководителю, проректору, курирующему данный вопрос и в случае если по вопросу не принято решение, обращение рассматривается первым руководителем университета. Преподавателю университета необходимо соблюсти следующий порядок обращения с заявлением, при возникновении вопроса: преподаватель обращается заведующему кафедрой, декану факультета, проректору, курирующему данный вопрос и в случае если решение по вопросу не было принято обращение преподавателя рассматривается первым руководителем университета.

Университет білім алушыларының, қызметкерлері мен оқытушыларының өтініштерін қарау кезінде өтінішті қарауға және жауап дайындауға жауапты тұлға «Жеке және заңды тұлғалардың өтініштерін қарау тәртібі туралы «Қазақстан Республикасының 2007 жылғы 12 қаңтардағы № 221-III Заңының ережелерін басшылыққа алады. Бұл ретте білім алушы өтінішпен жүгінудің келесі тәртібін сақтауы қажет. Проблемалық сұрақ туындаған жағдайда білім алушы кураторға (эдвайзерге) кафедра меңгерушісіне, тәрбие жұмысы немесе оқу-әдістемелік жұмыс жөніндегі деканның орынбасарына, факультет декана, жетекшілік ететін проректора жүгінеді. Мәселені жоғарыда көрсетілген тұлғалардың шешу мүмкіншілігі болмаған жағдайда ғана өтінішті университеттің бірінші басшысы қарайды. Университет қызметкері өтініш берудің келесі тәртібін сақтауы қажет. Проблемалық мәселе туындаған жағдайда қызметкер тікелей бөлім басшысына, мәселеге жетекшілік ететін проректорға жүгінеді. Мәселені жоғарыда көрсетілген тұлғалардың шешу мүмкіншілігі болмаған жағдайда ғана өтінішті университеттің бірінші басшысы қарайды. Университет оқытушысы өтініш берудің келесі тәртібін сақтауы керек. Проблемалық сұрақ туындаған жағдайда оқытушы кафедра меңгерушісіне, факультет деканына, мәселеге жетекшілік ететін проректорға жүгінеді. Мәселені жоғарыда көрсетілген тұлғалардың шешу мүмкіншілігі болмаған жағдайда ғана өтінішті университеттің бірінші басшысы қарайды.

Строение и функции цитоплазмы. Немембранные органеллы цитоплазмы, их строение и функции.

---

Клеточная мембрана, ее строение и функции.

Общий план строения эукариотической клетки. Оргалеллы и включения. Определение понятий, классификация.

Гипотезы возникновения эукариотической клетки.

Симбиотическая теория – давно существовали прокариоты, потом отдельные представители объединились под оболочкой и дали начало эукариотическим клеткам.

Гипотеза клонирования – прокариоты воспроизводили себе подобных. Те оказались внутри родительской особи и жили с ними под одной мембраной.

Инвагиционная теория – давно у прокариот произошло впячивание мембраны. Захват органелл и образование новых.

Общее: цитоплазма, клеточная мембрана (иногда оболочка), ядро, органеллы и включения. У растений – пластиды и вакуоли. У животных – миофибриллы, нейрофибриллы, тонофибриллы. Органеллы – постоянные компоненты клетки, имеющие определённое строение и выполняющие определенные функции.

По локализации:

— Ядерные.

— Цитоплазматические.

По назначению:

— Специального.

— Общего.

По строению:

— Мембранные (пластиды, ЭПС).

— Немембранные (центросомы, рибосомы).

Включения – непостоянные компоненты клетки, имеющие определённое строение и выполняющие определенные функции.

-Трофические (белки, жиры, углеводы).

-Минеральные (отложения солей).

-Пигментные.

-Витаминные.

-Секреторные (в клетках желёз).

-Экскреторные.

Клетки многоклеточных организмов окружены оболочкой. Клеточная обо­лочка, или плазмалемма, животных клеток образована мембраной, покрытой снаружи слоем гликокаликса толщиной 10—20 нм. Основ­ными составляющими гликокаликса служат комплексы полисахаридов с белками и жирами. Изнутри к мембране примыкает кортикальный слой цитоплазмы толщиной 0,1—0,5 мкм, в котором в значительном количестве находятся микротрубочки и микрофиламенты, имеющие в своем составе сократимые белки.

Плазмалемма выполняет отграничивающую, барьерную, транспор­тную и рецепторную функции. Благодаря свойству избирательной проницаемости она регулирует химический состав внутренней среды клетки. В плазмалемме размещены молекулы рецепторов, которые избирательно распознают определенные биологически активные ве­щества. Наличие в оболочке рецепторов дает клеткам возможность воспринимать сиг­налы извне, чтобы реагировать на изменения в окру­жающей их среде или состоянии организма.

Цитоплазма, отделенная от окружающей среды плазмолеммой, включает в себя основное вещество (матрикс и гиалоплазма), находящиеся в ней обязательные клеточ­ные компоненты – органеллы, а также различные непостоянные структу­ры – включения.

В электронном микроскопе матрикс цитоплазмы имеет вид гомогенного или тонкозернистого вещества с низкой электронной плотностью. Основное вещество цитоплазмы заполняет пространство между плазмалеммой, ядерной оболочкой и другими внутриклеточными структурами. Гиалоплазма является сложной коллоидной системой, включающей в себя различные биополимеры. Основное вещество цитоплазмы образует истинную внутреннюю среду клетки, которая объединяет все внутриклеточные структуры и обеспечивает взаимодействие их друг с другом. В электронном микроскопе матрикс цитоплазмы имеет вид гомогенного или тонкозернистого вещества с низкой электронной плотностью. Включает микротрабекулярную сеть, образованную тонкими фибриллами толщиной 2-3 нм и пронизывающей всю цитоплазму. Основное вещество цитоплазмы следует рассматри­вать так же, как сложную коллоидную систему, способную переходить из жидкого состояния в гелеобразное.

Функции: — объединяет все клеточные структуры и обеспечивает их взаимодействие друг с другом. – является вместилищем для ферментов и АТФ. – откладываются запасные продукты. – происходят различные реакции (синтез белка). – постоянство среды. – является каркасом.

Включениями называют непостоянные ком­поненты цитоплазмы, которые служат запасными питательными ве­ществами, продуктами, подлежащими выведению из клетки, балластными веществами.

Органеллы — это постоянные структуры цитоплазмы, выполняю­щие в клетке жизненно важные функции.

Немембранные органеллы:

1) Рибосомы — мелкие тельца грибовидной формы, в которых идет синтез белка. Они состоят из рибосомальной РНК и белка, образующего большую и малую субъединицы.

2) Цитоскелет — опорно-двигательная система клетки, включающая не­мембранные образования, выполняющие как каркас­ную, так и двигательную функции в клетке. Эти нитчатые или фибрилляр­ные могут быстро возникать и так же быстро исчезать. К этой системе отно­сятся фибриллярные структуры(5-7нм) и микротрубочки (состоят из 13 субъединиц).

3) Клеточный центр состоит из центриолей (длинна 150нм, диаметр 300-500 нм), окруженных центросферами.

Центриоли состоят из 9 триплетов микротрубочек. Функции: — образование нитей митотического веретена деления. – Обеспечение расхождения сестринских хроматид в анафазе митоза.

4) Реснички (Ресничка представляет собой тонкий цилиндрический вырост цитоплаз­мы с постоянным диаметром 300 нм. Этот вырост от основания до самой его верхушки покрыт плазматической мембраной) и жгутики ( длинна 150 мкм) — это специальные органеллы движения, встречающиеся в некоторых клетках различных организмов.

---

Перейти к содержимому

Клеточные органеллы — Структура и функции с помеченной диаграммой

На главную »Клеточная биология» Клеточные органеллы — Структура и функции с помеченной диаграммой

Обучающие видео по биологии

Последнее обновление: 23 мая 2020 г., автор: Sagar Aryal

Определение клеточных органелл

• Клеточная органелла — это специализированная сущность, присутствующая внутри определенного типа клетки, которая выполняет определенную функцию.
• Существуют различные клеточные органеллы, некоторые из них распространены в большинстве типов клеток, таких как клеточные мембраны, ядра и цитоплазма.Однако некоторые органеллы специфичны для одного конкретного типа клеточно-подобных пластид и клеточных стенок в растительных клетках.

Изображение создано с помощью biorender.com

• Плазматическая мембрана состоит из липидов и белков, состав которых может колебаться в зависимости от текучести, внешней среды и различных стадий развития клетки.

Конструкция

• Структурно он состоит из фосфолипидного бислоя и двух типов белков, а именно.встроенные белки и периферические белки, которые обеспечивают форму и позволяют частицам перемещаться внутрь и из клетки.
• Самый распространенный липид, который присутствует в клеточной мембране, — это фосфолипид, который содержит полярную головную группу, присоединенную к двум гидрофобным хвостам жирных кислот.
• Встроенные белки действуют как каналы для переноса частиц через клетку, а некоторые белки действуют как рецепторы для связывания различных компонентов.
• Периферические белки обеспечивают текучесть, а также механическую поддержку структуры клетки.

Функции

• Клеточная мембрана обеспечивает механическую поддержку, которая регулирует форму клетки, ограждая клетку и ее компоненты от внешней среды.
• Он регулирует то, что может входить в клетку и выходить из нее через каналы, действуя как полупроницаемая мембрана, которая облегчает обмен основных соединений, необходимых для выживания клетки.
• Он генерирует и распределяет сигналы внутри и вне клетки для правильного функционирования клетки и всех органелл.
• Он обеспечивает взаимодействие между клетками, необходимое во время формирования ткани и слияния клеток.

• Дополнительный неживой слой, присутствующий вне клеточной мембраны в некоторых клетках, который обеспечивает структуру, защиту и механизм фильтрации для клетки, — это клеточная стенка.

Конструкция

• В клетке растения клеточная стенка состоит из целлюлозы, гемицеллюлозы и белков, а в клетке грибов — из хитина.
• Клеточная стенка многослойна со средней пластиной, первичной клеточной стенкой и вторичной клеточной стенкой.
• Средняя пластинка содержит полисахариды, которые обеспечивают адгезию и позволяют клеткам связываться друг с другом.
• После средней пластинки находится первичная клеточная стенка, состоящая из целлюлозы. Последний слой, который присутствует не всегда, представляет собой вторичную клеточную стенку из целлюлозы и гемицеллюлозы.

Функции

• Важнейшая функция клеточной стенки — защита и поддержание формы клетки. Это также помогает клетке выдерживать тургорное давление клетки.
• Он инициирует деление клетки, передавая ей сигналы, и позволяет одним молекулам проникать в клетку, блокируя другие.

• Центриоли — это трубчатые структуры, которые в основном встречаются в эукариотических клетках и состоят в основном из белкового тубулина.

Конструкция

• Центриоль состоит из цилиндрической структуры, состоящей из девяти триплетов микротрубочек, которые окружают периферию центриоли, в то время как центр имеет Y-образный линкер и бочкообразную структуру, которая стабилизирует центриоль.
• Другая структура, называемая колесом тележки, присутствует в центриоле, которая состоит из центральной ступицы с девятью спицами / нитями, расходящимися от нее. Каждая из этих нитей / спиц соединена с микротрубочками через булавочную головку.

Функции

• Во время деления клеток центриоли играют решающую роль в формировании волокон веретена, которые способствуют перемещению хроматид к их соответствующим сторонам.
• Они участвуют в образовании ресничек и жгутиков.

• Реснички и жгутики — это крошечные волосовидные выступы клетки, состоящие из микротрубочек и покрытые плазматической мембраной.

Конструкция

• Реснички представляют собой волосовидные выступы, которые имеют расположение микротрубочек 9 + 2 с радиальным рисунком из 9 внешних дублетов микротрубочек, которые окружают две синглетные микротрубочки. Это устройство прикреплено к низу с помощью прикорневого тела.
• Жгутики — нитчатые органеллы, строение которых различно у прокариот и эукариот.
• У прокариот он состоит из белка, называемого флагеллином, который спирально обернут, образуя полую структуру в центре по всей длине.
• Однако у эукариот белок отсутствует, а структура заменена микротрубочками.

Функции

• Самая важная роль ресничек и жгутиков — движение. Они несут ответственность за движение организмов, а также за движение различных частиц, присутствующих вокруг организмов.
• Некоторые реснички, присутствующие в определенных органах, могут выполнять функцию чувств. Примером может служить ресничка в кровеносных сосудах, которая помогает контролировать кровоток.

• Хлоропласт — это тип пластика, который участвует в фотосинтезе растений и водорослей.
• Хлоропласт содержит важный пигмент под названием хлорофилл, необходимый для улавливания солнечного света для производства глюкозы.

Конструкция

• Это двухмембранная структура с собственной ДНК, унаследованной от предыдущего хлоропласта.
• Обычно они имеют форму линзы, а их форма и количество меняются в зависимости от ячеек. У них есть внешняя мембрана, внутренняя мембрана и тилакоидная мембрана, которая окружает гелеобразный матрикс, называемый стромой.
• Наружная и внутренняя мембраны пористые и позволяют транспортировать материалы, в то время как строма содержит ДНК, рибосомы хлоропластов, белки и гранулы крахмала.

Функции

• Хлоропласт является основным центром светозависимых и светонезависимых реакций во время фотосинтеза.
• Различные белки, присутствующие в хлорофилле, участвуют в регуляции фотодыхания.

• Цитоплазма относится ко всему, что присутствует внутри клетки, кроме ядра.

Конструкция

• Цитоплазма состоит из цитозоля; гелеобразное вещество, содержащее другие вещества; клеточные органеллы; более мелкие клеточноподобные тела, связанные отдельными мембранами; и цитоплазматические включения; нерастворимые молекулы, которые хранят энергию и не окружены каким-либо слоем.
• Цитоплазма бесцветна и содержит около 80% воды вместе с различными питательными веществами, необходимыми для клетки.
• Известно, что он обладает свойствами как вязкого, так и упругого вещества. Благодаря своей эластичности цитоплазма способствует перемещению материалов внутри клетки посредством процесса, называемого потоком цитоплазмы.

Функции

• Большинство жизненно важных клеточных и ферментативных реакций, таких как клеточное дыхание и трансляция мРНК в белки, происходят в цитоплазме.
• Он действует как буфер и защищает генетический материал, а также другие органеллы от повреждения из-за столкновения или изменения pH цитозоля.
• Процесс, называемый потоком цитоплазмы, помогает в распределении различных питательных веществ и облегчает движение клеточных органелл внутри клетки.

• В цитозоле присутствует ряд волокнистых структур, которые помогают придавать форму клетке, поддерживая клеточный транспорт.

Конструкция

• Примерно три различных класса волокон составляют цитоскелет: микротрубочки, микрофиламенты и промежуточные волокна.
• Они разделены на основе присутствующего в них белка.

Функции

• Важнейшая функция цитоскелета — обеспечивать форму и механическую поддержку клетки от деформации.
• Позволяет расширяться и сжиматься клетке, что способствует ее движению.
• Он также участвует во внутриклеточном и внеклеточном транспорте материалов.

• Эндоплазматический ретикулум (ER) представляет собой соединение канальцев, которые связаны с ядерной мембраной в эукариотических клетках.
• Существует два типа ER в зависимости от наличия или отсутствия на них рибосом:
  • Rough ER (RER) с рибосомами, прикрепленными к цитозольной стороне эндоплазматического ретикулума и, таким образом, участвует в синтезе белка
  • Smooth ER (SER), в котором отсутствуют рибосомы и который выполняет функцию во время синтеза липидов.

Конструкция

• Эндоплазматическая сеть существует в трех формах, а именно. цистерны, пузырьки и канальцы.
• Цистерны представляют собой мешковидные уплощенные неразветвленные структуры, которые остаются сложенными одна на другую.
• Везикулы — это сферические структуры, несущие белки по всей клетке.
• Трубочки — это трубчатые разветвленные структуры, образующие соединение между цистернами и пузырьками.

Функции

• ER содержит множество ферментов, необходимых для нескольких метаболических процессов, а поверхность ER необходима для других операций, таких как диффузия, осмос и активный транспорт.
• Одна из важнейших функций ER — синтез липидов, таких как холестерин и стероиды.
• Rough ER позволяет модифицировать полипептиды, выходящие из рибосом, для получения вторичных и третичных структур белка.
• ER также синтезирует различные мембранные белки и играет решающую роль в подготовке ядерной оболочки после деления клетки.

Эндосомы

• Эндосомы — это мембраносвязанные компартменты внутри клетки, происходящие из сети Гольджи

Конструкция

• Существуют различные типы эндосом в зависимости от морфологии и времени, необходимого для того, чтобы эндоцитозированные материалы достигли их.
• Ранние эндосомы состоят из трубчато-везикулярной сети, тогда как поздние эндосомы лишены канальцев, но содержат много плотно упакованных внутрипросветных пузырьков. Рециркулирующие эндосомы обнаруживаются с микротрубочками и в основном состоят из трубчатых структур.

Функции

• Эндосомы позволяют сортировать и доставлять интернализованные материалы с поверхности клетки и транспортировать материалы к Гольджи или лизосомам.

• Аппарат Гольджи — это клеточная органелла, в основном присутствующая в эукариотических клетках, которая отвечает за упаковку макромолекул в везикулы, чтобы они могли быть отправлены к месту их действия.

Конструкция

• Структура комплекса Гольджи плеоморфна; однако он обычно существует в трех формах: цистерны, пузырьки и канальцы.
• Цистерны, которые являются наименьшей единицей комплекса Гольджи, имеют уплощенную мешковидную структуру, которая собрана в пучки параллельно.
• Трубочки представлены трубчатыми и разветвленными структурами, которые расходятся от цистерн и имеют фенестрированные периферии.
• Везикулы — это сферические тела, которые делятся на три группы: переходные везикулы, секреторные везикулы и везикулы, покрытые клатрином.

Функции

• Комплекс Гольджи имеет важное назначение — направлять белки и липиды к месту назначения и, таким образом, действовать как «дорожная полиция» клетки.
• Они участвуют в экзоцитозе различных продуктов и белков, таких как зимоген, слизь, лактопротеин и части гормона щитовидной железы.
• Комплекс Гольджи участвует в синтезе других клеточных органелл, таких как клеточная мембрана, лизоцимы и другие.
• Они также участвуют в сульфатировании различных молекул.

Промежуточные волокна

• Третий класс филаментов, составляющих цитоскелет, — это промежуточные филаменты.
• Они обозначены как промежуточные филаменты из-за промежуточного диаметра филаментов по сравнению с микрофиламентами и белками миозина.

Конструкция

• Промежуточные филаменты содержат семейство родственных белков.
• Отдельные волокна намотаны друг на друга спиральной структурой, называемой спиральной структурой.

Функции

• Промежуточные филаменты способствуют структурной целостности клетки, играя решающую роль в удерживании тканей различных органов, таких как кожа.

Лизоцим

• Лизоцимы представляют собой мембраносвязанные органеллы, которые встречаются в цитоплазме клеток животных.
• Эти органеллы содержат набор гидролитических ферментов, необходимых для разложения различных макромолекул.
• Есть два типа лизоцимов:
  • Первичные лизосомы, содержащие гидролитические ферменты, такие как липазы, амилазы, протеазы и нуклеазы.
  • Вторичный лизоцим, образованный слиянием первичных лизоцимов, содержащих поглощенные молекулы или органеллы.

Конструкция

• Форма лизоцимов неправильная или плеоморфная; однако чаще всего они имеют сферическую или зернистую структуру.
• Лизоцимы окружены лизосомальной мембраной, которая содержит ферменты внутри лизосомы и защищает цитозоль вместе с остальной частью клетки от вредного действия ферментов.

Функции

• Эти органеллы отвечают за внутриклеточное пищеварение, при котором более крупные макромолекулы распадаются на более мелкие молекулы с помощью присутствующих в них ферментов.
Лизоцимы
• также выполняют важную функцию автолиза нежелательных органелл в цитоплазме.
• Помимо этого, лизосома участвует в различных клеточных процессах, включая секрецию, восстановление плазматической мембраны, передачу клеточных сигналов и энергетический метаболизм.

• Микрофиламенты — это часть цитоскелета клетки, состоящая из белка актина в виде параллельных полимеров.
• Это самые маленькие филаменты цитоскелета с высокой жесткостью и гибкостью, обеспечивающие прочность и движение клетки.

Конструкция

• Нити присутствуют либо в виде сшитых сеток, либо в виде пучков. Цепи белка остаются скрученными друг вокруг друга по спирали.
• Один из полярных концов нити накала положительно заряжен и имеет зазубрины, а другой конец отрицательно заряжен и заострен.

Функции

• Он создает силу для структуры и движения клетки в сочетании с белком миозина.
• Они помогают в делении клеток и участвуют в продуктах различных проекций клеточной поверхности.

• Микротрубочки также являются частью цитоскелета, в отличие от микрофиламентов наличием белка тубулина

Конструкция

• Это длинная полая трубчатая конструкция диаметром около 24 нм.
• Стенка микротрубочек состоит из глобулярных субъединиц, присутствующих в спиральном массиве тубулина a и b.
• Подобно микрофиламентам, концы микротрубочек также имеют определенную полярность: один конец заряжен положительно, а другой — отрицательно.

Функции

• Являясь частью цитоскелета, они придают клетке форму и движение.
• Микротрубочки облегчают перемещение других клеточных органелл внутри клетки через связывающие белки.

• Микроворсинки — это крошечные, похожие на пальцы структуры, которые выступают на клетки или из них. Они существуют либо сами по себе, либо вместе с ворсинками.

Конструкция

• Микроворсинки представляют собой пучки выпуклостей, свободно расположенных на поверхности клетки с небольшим количеством клеточных органелл или без них.
• Они окружены плазматической мембраной, содержащей цитоплазму и микрофиламенты.
• Это пучки актиновых филаментов, связанных фимбрином, виллином и эпсином.

Функции

• Микроворсинки увеличивают площадь поверхности клетки, тем самым усиливая функции абсорбции и секреции.
• Мембрана микроворсинок заполнена ферментами, которые позволяют расщеплять более крупные молекулы на более мелкие, обеспечивая более эффективное поглощение.
• Микроворсинки действуют как якорь в лейкоцитах и ​​в сперматозоидах во время оплодотворения.

• Митохондрии — это двойные мембраносвязанные клеточные органеллы, отвечающие за снабжение и хранение энергии в клетке.
• Окисление различных субстратов в клетке с высвобождением энергии в форме АТФ (аденозинтрифосфата) является основной целью митохондрий.

Конструкция

• Митохондрия содержит две мембраны, причем внешний слой является гладким, а внутренний слой отмечен складчатыми и пальцеобразными структурами, называемыми кристами.
• Внутренняя мембрана митохондрий содержит различные ферменты, коферменты и компоненты множественных циклов, а также поры для транспорта субстратов, АТФ и молекул фосфата.
• Внутри мембран находится матрица, содержащая различные ферменты метаболических процессов, такие как цикл Креба.
• Помимо этих ферментов, митохондрии также являются домом для одно- или двухцепочечной ДНК, называемой мтДНК, которая способна продуцировать 10% белков, присутствующих в митохондриях.

Функции

• Основная функция митохондрий — синтез энергии в форме АТФ, необходимой для правильного функционирования всех органелл клетки.
• Митохондрии также помогают сбалансировать количество ионов Са + в клетке и помогают процессу апоптоза.
• Различные сегменты гормонов и компонентов крови построены в митохондриях.
• Митохондрии в печени обладают способностью выводить токсины из аммиака.

• Ядро — это двойная мембраносвязанная структура, отвечающая за контроль всей клеточной активности, а также центр генетических материалов и их перенос.
• Это одна из крупных клеточных органелл, занимающая 10% всего пространства клетки.
• Его часто называют «мозгом клетки», поскольку он обеспечивает команды для правильного функционирования других клеточных органелл.
• Ядро четко определяется в случае эукариотической клетки; однако он отсутствует у прокариотических организмов с генетическим материалом, распределенным в цитоплазме.

Конструкция

• Структурно ядро ​​состоит из ядерной оболочки, хроматина и ядрышка.
• Ядерная оболочка похожа на клеточную мембрану по структуре и составу. В нем есть поры, которые позволяют белкам и РНК перемещаться внутрь и за пределы ядра. Он обеспечивает взаимодействие с другими клеточными органеллами, сохраняя при этом нуклеоплазму и хроматин внутри оболочки.
• Хроматин в ядре содержит РНК или ДНК вместе с ядерными белками в качестве генетического материала, который отвечает за передачу генетической информации от одного поколения к другому. Он присутствует в виде компактной структуры, которая может быть видна как хромосома при сильном увеличении.
• Ядрышко похоже на ядро ​​внутри ядра. Это безмембранная органелла, отвечающая за синтез рРНК и сборку рибосом, необходимых для синтеза белка.

Функции

• Ядро отвечает за хранение, а также передачу генетического материала в форме ДНК или РНК.
• Он помогает в процессе транскрипции путем синтеза молекул мРНК.
• Ядро контролирует активность всех других органелл, облегчая такие процессы, как рост клеток, деление клеток и синтез белков.

• Пероксисомы — это окислительные мембраносвязанные органеллы, обнаруженные в цитоплазме всех эукариот.
• Название аккредитовано из-за их деятельности по образованию и удалению перекиси водорода.

Конструкция

• Пероксисома состоит из единой мембраны и гранулярного матрикса, разбросанных по цитоплазме.
• Они существуют либо в виде соединенных между собой канальцев, либо в виде отдельных пероксисом.
• Компартменты внутри каждой пероксисомы позволяют создавать оптимальные условия для различных метаболических процессов.
• Они состоят из нескольких типов ферментов, основными группами которых являются уратоксидаза, оксидаза D-аминокислот и каталаза.

Функции

• Пероксисомы участвуют в производстве и удалении перекиси водорода во время биохимических процессов.
• Окисление жирных кислот происходит внутри пероксисом.
• Кроме того, пероксисомы также участвуют в синтезе липидоподобного холестерина и плазмалогенов.

• Плазмодесматы — это крошечные проходы или каналы, которые позволяют передавать материал и общаться между различными клетками.

Конструкция

• Количество плазмодесм, соединяющих две соседние клетки диаметром 50-60 нм, составляет 103-105.
• Плазмодесма состоит из трех слоев:
  • Плазматическая мембрана является продолжением плазматической мембраны клетки и имеет такой же фосфолипидный бислой.
  • Цитоплазматический рукав, который непрерывен с цитозолем, что позволяет обмениваться материалами между двумя клетками.
  • Десмотубула, которая является частью эндоплазматического ретикулума, которая обеспечивает сеть между двумя клетками и позволяет транспортировать некоторые молекулы.

Рисунок: Схема Plasmodesmata. Источник: Википедия

Функции

• Плазмодесматы являются основным местом коммуникации двух клеток. Он позволяет переносить такие молекулы, как белки, РНК и вирусные геномы.

• Пластиды — это структуры с двойной мембраной, присутствующие в растениях и других эукариотах, участвующих в синтезе и хранении пищи.

Конструкция

• Пластиды обычно имеют овальную или сферическую форму с внешней и внутренней мембранами, между которыми находится межмембранное пространство.
• Внутренняя мембрана окружает матрицу, называемую стромой, которая содержит небольшие структуры, называемые грана.
• Каждая гранула состоит из нескольких мешкообразных тилакоидов, наложенных друг на друга и соединенных пластинками стромы.
• Пластиды содержат ДНК и РНК, что позволяет им синтезировать необходимые белки для различных процессов.

Рисунок: Схема типов пластид. Источник: Википедия

Функции

• Хлоропласты являются центром многих метаболических процессов, включая фотосинтез, поскольку они содержат ферменты и другие необходимые для этого компоненты.
• Они также участвуют в хранении продуктов питания, в первую очередь крахмала.

• Рибосомы — это рибонуклеопротеины, содержащие равные части РНК и белков, а также ряд других важных компонентов, необходимых для синтеза белка.
• У прокариот они существуют свободно, в то время как у эукариот они либо свободны, либо прикреплены к эндоплазматическому ретикулуму.

Конструкция

• Рибонуклеопротеин состоит из двух субъединиц.
• В случае прокариотических клеток рибосомы представляют собой рибосомы 70S с большей субъединицей 50S и меньшей субъединицей 30S.
• Эукариотические клетки имеют 80S рибосомы с более крупной субъединицей 60S и меньшей субъединицей 40S.
• Рибосомы недолговечны, так как после синтеза белка субъединицы расщепляются и могут либо использоваться повторно, либо оставаться разбитыми.

Функции

• Рибосомы являются местом биологического синтеза белка во всех живых организмах.
• Они размещают аминокислоты в порядке, указанном тРНК, и способствуют синтезу белка.

• Накопительные гранулы — это мембраносвязанные органеллы, также называемые гранулами зимогена, хранящие запас энергии клетки и другие метаболиты.

Конструкция

• Эти гранулы окружены липидным бислоем и состоят в основном из фосфора и кислорода.
• Компоненты внутри этих накопительных гранул зависят от их расположения в организме, а некоторые из них даже содержат разрушающие ферменты, которые еще не участвуют в пищеварительной деятельности.

Рисунок: Схема хранения гранул. Источник изображения: Slide Player

Функции

• Многие прокариоты и эукариоты хранят питательные вещества и запасы в форме гранул в цитоплазме.
• Гранулы серы характерны для прокариот, которые используют сероводород в качестве источника энергии.

• Вакуоли — это мембраносвязанные структуры различного размера в клетках разных организмов.

Конструкция

• Вакуоль окружена мембраной, называемой тонопластом, которая включает жидкость, содержащую неорганические материалы, такие как вода, и органические материалы, такие как питательные вещества и даже ферменты.
• Они образуются путем слияния различных пузырьков, поэтому вакуоли очень похожи на пузырьки по структуре.

Функции

• Вакуоли служат хранилищем питательных веществ, а также отходов, защищая клетки от токсичности.
• Они выполняют важную функцию гомеостаза, поскольку они обеспечивают баланс pH клетки за счет притока и оттока ионов H + в цитоплазму.
• Vacuoles содержат ферменты, которые играют важную роль в различных метаболических процессах.

• Везикулы — это структуры, присутствующие внутри клетки, которые либо образуются естественным путем во время таких процессов, как экзоцитоз, эндоцитоз или транспорт материалов по клетке, либо они могут образовываться искусственно, которые называются липосомами.
• Существуют разные типы везикул, такие как вакуоли, секреторные и транспортные везикулы, в зависимости от их функции

Конструкция

• Везикула — это структура, содержащая жидкость или цитозоль, которая заключена в липидный бислой.
• Внешний слой, окружающий жидкость, называется ламеллярной фазой, которая похожа на плазматическую мембрану. Один конец липидного бислоя гидрофобен, тогда как другой конец гидрофильный.

Рисунок: липосома (слева) и дендримерсома.Синие части их молекул гидрофильны, зеленые части гидрофобны. Кредит: Изображение любезно предоставлено Пенсильванским университетом

.

Функции

• Везикулы облегчают хранение и транспортировку материалов внутри и вне камеры. Он даже позволяет обмениваться молекулами между двумя клетками.
• Поскольку везикулы заключены внутри липидного бислоя, везикулы также участвуют в метаболизме и хранении ферментов.
• Они позволяют временно хранить пищу, а также контролируют плавучесть клетки.

Список литературы

Источники Интернета

• <1% - http://medcell.med.yale.edu/lectures/cell_morphology_motility.php
• <1% - http://www.nslc.wustl.edu/courses/Bio101/cruz/Organelles/Organelle.htm
• <1% - https://answers.yahoo.com/question/index?qid=200
• 001730AA018uq
• <1% - https://answers.yahoo.com/question/index?qid=20120615173711AAoWwX9
• <1% - https://biologydictionary.net/plasma-membrane/
• <1% - https: // biologyeducare.com / ribosome /
• <1% - https://biologyfunfacts.weebly.com/cell-organelles.html
• <1% - https://biologywise.com/cell-wall-function
• <1% - https://biologywise.com/centriole-function
• <1% - https://biologywise.com/chloroplast-structure-function
• <1% - https://brainly.com/question/2497961
• <1% - https://brainly.com/question/3623256
• <1% - https://bscb.org/learning-resources/softcell-e-learning/endoplasmic-reticulum-rough-and-smooth/
• <1% - https: // byjus.com / биология / микротрубочки /
• <1% - https://chemdictionary.org/plant-cell/
• <1% - https://jcs.biologies.org/content/joces/125/15/3511.full.pdf
• <1% - https://microbenotes.com/microfilaments-structure-and-functions/
• <1% - https://microbenotes.com/vesicles-structure-types-and-functions/
• <1% - https://opentextbc.ca/biology/chapter/3-3-eukaryotic-cells/
• <1% - https://prezi.com/x0r85wvddwip/functions-of-the-cytoskeleton/
• <1% - https: // pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acscentsci.7b00338
• <1% - https://quizlet.com/112854935/chapter-2-cells-flash-cards/
• <1% - https://quizlet.com/1613
• /46-47-bio-flash-cards/
• <1% - https://quizlet.com/18800826/anatomy-physiology-chapter-3-flash-cards/
• <1% - https://quizlet.com/203137089/cell-biology-chapter-15-beyond-the-cell-flash-cards/
• <1% - https://quizlet.com/36204445/ch-4-cell-structure-flash-cards/
• <1% - https: // quizlet.ru / gb / 370608720 / a-level-biology-all-year-12-themes-flash-cards /
• <1% - https://sciencing.com/list-cell-organelles-functions-5340983.html
• <1% - https://sciencing.com/structure-function-mrna-6136407.html
• <1% - https://sites.google.com/site/bs14cellbiology/mitochondria/peroxisomes
• <1% - https://wikimili.com/en/Endosome
• <1% - https://www.answers.com/Q/What_4_types_of_organisms_have_a_cell_wall
• <1% - https: // www.diffen.com/difference/Cilia_vs_Flagella
• <1% - https://www.differencebetween.com/difference-between-grana-and-vs-stroma/
• <1% - https://www.hindawi.com/journals/bmri/2014/598986/
• <1% - https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22361/
• <1% - https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9834/
• <1% - https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9953/
• <1% - https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3867511/
• <1% - https: // www.news-medical.net/life-sciences/What-is-the-Actin-Cytoskeleton.aspx
• <1% - https://www.quora.com/What-are-cilia-and-flagella-How-do-these-structures-acquire-movement-What-are-some-examples-of-ciliated-and -флагеллированные-клетки-у человека
• <1% - https://www.researchgate.net/publication/26821329_Interaction_of_lipid_bodies_with_other_cell_organelles_in_the_maturing_pollen_of_Magnolia_soulangeana_Magnoliaceae
• <1% - https://www.researchgate.net/publication/309603167_Mechanisms_and_functions_of_lysosome_position
• <1% - https: // www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/outer-mitochondrial-membrane
• <1% - https://www.sciencedirect.com/topics/neuroscience/atp-synthase
• <1% - https://www.shmoop.com/photosynthesis/light-independent-reactions.html
• <1% - https://www.slideshare.net/rajpalchoudharyjat/cell-wall-structure-and-function
• <1% - https://www.oughttco.com/cell-wall-373613
• <1% - https://www.oughttco.com/chloroplast-373614
• <1% - https: // www.thinkco.com/cytoskeleton-anatomy-373358
• <1% - https://www.oughttco.com/organelles-meaning-373368
• <1% - https://www.oughttco.com/the-cell-nucleus-373362
• <1% - https://www.wisegeek.com/what-is-the-function-of-cytoplasm.htm

Клеточные органеллы — структура и функции с диаграммой

Категории Клеточная биология Теги Органеллы клеток животных, Органеллы клеток, Органеллы клеток, Органеллы, Органеллы клеток растений Навигация по сообщениям

Структура и функции органелл | A Уровень Примечания

Ядро — самая большая органелла в клетке.Он содержит плотную структуру, называемую Nucleolus , и окружен ядерной оболочкой Nucleolus , структурой, состоящей из двух мембран, разделенных жидкостью, которые содержат ряд ядерных пор, которые могут пропускать относительно большие молекулы. Ядро содержит почти весь генетический материал клетки . Ядро создает рибонуклеиновую кислоту и рибосомы , которые затем перемещаются из ядра через ядерные поры в цитоплазму, где они участвуют в синтезе белка .

Эндоплазматическая сеть (ER) находится рядом с ядрами Nucleas и состоит из ряда уплощенных мешочков, называемых Cisternae , которые являются продолжением ядерной оболочки. Грубый эндоплазматический ретикулум назван так потому, что на его внешней поверхности много рибосом. Гладкая эндоплазматическая сеть , однако, не имеет рибосом . Rough транспортирует белки , которые синтезируются в рибосомах , а Smooth синтезирует липиды .

Аппарат Гольджи представляет собой набор из мембранных уплощенных мешочков и отвечает за модификацию белков , полученных из ER. Эти белки затем транспортируются в везикулах вокруг клетки.

Лизосомы представляют собой мембраносвязанных сферических мешочков , которые содержат пищеварительных ферментов, используемых для расщепления материалов , , таких как чужеродные микроорганизмы, поглощенные фагоцитами .

Митохондрии представляют собой круглых органелл с двойной мембраной , отвечающих за аэробное дыхание . Их внутренняя мембрана свернута внутрь на , образуя крист , которые сложены в матрицу — центральную часть митохондрии. Во время аэробного дыхания в митохондриях вырабатывается АТФ .

Различные клеточные органеллы и их функции

Органеллы составляют субъединицы клетки.Их множество, каждый со своей функцией.

---

Плазматическая мембрана — это органелла, которая инкапсулирует содержимое клетки. Помимо инкапсуляции содержимого клетки, плазматическая мембрана также играет жизненно важную роль в регулировании движения веществ внутрь и из клетки.

Таким образом, он активно участвует как в пассивной, так и в активной транспортировке в ячейку и из нее. Эти процессы также помогают поддерживать баланс даже при изменении условий вне клетки.

Плазматическая мембрана состоит из двух слоев фосфолипидов (бислой фосфолипидов).

См. Также Клеточная мембрана

Каковы функции липидов, белков и липополисахаридов на клеточной мембране?

---

* Некоторые из основных компонентов ядра включают хроматический, нуклеоплазматический / ядерный сок и ядрышко.

* В ядре находится ДНК (наследственный материал), а также различные белки и ядрышко.

В эукариотических клетках ядро ​​заключено в ядерную мембрану. Это органелла, которая контролирует наследственные черты организма, управляя, среди прочего, такими процессами, как синтез белка и деление клеток.

У прокариот в ДНК отсутствует ядерная мембрана. Таким образом, генетический материал связан в нуклеотидной области.

* Ядрышко играет важную роль в производстве рибосом.

---

Рибосомы — это крошечные органеллы, содержащие РНК и специфические белки в цитоплазме.Внутри клетки рибосомы непосредственно участвуют в производстве белков, используя свою РНК и аминокислоты.

Этот процесс включает декодирование информации, содержащейся в мРНК, и использование аминокислот для производства необходимых белков.

---

Митохондрии — одни из самых крупных органелл внутри клетки.

По сравнению с некоторыми другими органеллами митохондрии содержат ДНК, что делает их полуавтономными. Митохондрии также содержат двойную мембрану с внутренней складкой мембраны, образующей кристы.

Также известные как электростанции, митохондрии играют важную роль в дыхании, где они генерируют АТФ (аденозинтрифосфат) из субстратов в присутствии кислорода. Используя свою ДНК, митохондрии могут кодировать некоторые компоненты, которые им необходимы для выполнения своих функций.

* АТФ накапливает энергию в форме химических связей и высвобождается всякий раз, когда это необходимо для различных функций клетки.

---

Вакуоль может быть описана как пространство внутри клетки, не содержащее цитоплазмы.Он окружен мембраной и заполнен жидкостью. Вакуоли хранят различные молекулы, включая ферменты, продукты жизнедеятельности клетки, воду и даже пищевой материал, в зависимости от типа клетки.

В случаях, когда вакуоли содержат продукты жизнедеятельности клетки, они также участвуют в вывозе отходов из клетки, таким образом защищая клетку от токсичности.

* Некоторые вакуоли также играют роль в поддержании внутреннего гидростатического давления клетки, а также в регулировании pH.

---

Цитоскелет состоит из микротрубочек и микрофиламентов. Распространяясь по клетке (в цитоплазме), цитоскелет помогает поддерживать форму клетки, обеспечивая при этом ее эластичность.

* Цитоскелет также участвует в закреплении ядра и поддержании содержимого клетки.

---

Пластиды — это органеллы, обнаруженные в клетках растений и водорослях. Подобно митохондриям, пластиды представляют собой мембраносвязанные органеллы, содержащие нуклеоиды.Таким образом, они также являются полуавтономными органеллами.

Существуют различные типы пластид, которые включают хлоропласты, хромопласты, геронтопласты и лейкопласты.

Ниже приведены некоторые функции различных типов пластид:

• Хлоропласт — Хлоропласты содержат пигмент хлорофилл, который улавливает энергию солнечного света для фотосинтеза. Следовательно, хлоропласт является местом фотосинтеза (процесса, посредством которого растения производят пищу)
• Хромопласты — Хромопласты присутствуют в некоторых фотосинтезирующих эукариотах.Они в первую очередь участвуют в производстве и хранении пигментов (каротиноидных пигментов). Эти пигменты участвуют в поглощении световой энергии, а также в защите хлорофилла у некоторых растений.

• Геронтопласт s — это тип пластиды, который развивается из хлоропласта во время старения лиственных растений. Геронтопласты играют важную роль в утилизации питательных веществ и другого важного материала, когда клетка умирает.
• Лейкопласт — По сравнению с другими пластидами лейкопласты представляют собой непигментированные органеллы.Лейкопласт специализируется на таких функциях, как хранение крахмала (амилопласты), липидов (элайопластов) и белков (протеинопластов).

---

Эндоплазматический ретикулум (ЭР), обнаруженный в эукариотических клетках, представляет собой органеллу, которая образует взаимосвязанную сеть уплощенных мешочков (цистерн). Как и некоторые другие органеллы, обнаруженные у эукариот, ER заключен в мембрану. ER разделен на две области, которые различаются по структуре и функциям.

К ним относятся:

Гладкий эндоплазматический ретикулум — Гладкий ER назван так, потому что на его поверхности нет рибосомы.В результате он выглядит более гладким по сравнению с грубым ER. Он участвует в синтезе липидов (например, фосфолипидов) и углеводов, которые используются для построения клеточной мембраны.

Некоторые из других функций гладкой ER включают:

• Транспортировка пузырьков
• Производство ферментов в печени
• Сокращение мышечных клеток в мышцах
• Синтез гормонов в клетках мозга

Шероховатый эндоплазматический ретикулум — В отличие от гладкого ER, грубый ER имеет рибосому, прикрепленную к его поверхности.Он участвует в производстве различных белков в клетке. С другой стороны, грубый ER участвует в производстве антител, инсулина, а также в транспортировке белков в гладкий ER.

---

Центриоли — это цилиндрические органеллы, обнаруженные в большинстве эукариотических клеток. Они содержат молекулы в форме трубок, известные как микротрубочки, которые помогают разделять хромосомы и перемещать их во время деления клеток.

---

Лизосомы обычно называют мешочками ферментов. Это мембранные органеллы, содержащие кислые ферменты (ферменты гидролазы), которые служат для переваривания различных макромолекул (например,грамм. липиды и нуклеиновые кислоты) в клетке.

Было показано, что условия внутри лизосом являются кислыми. Эти условия поддерживаются лизосомной мембраной, обеспечивая тем самым благоприятные условия для выполнения ферментами своих функций.

Ацидокальцисомы эукариот считаются связанными с лизосомами органеллами.

---

Аппарат Гольджи обнаружен у эукариот и сильно свернут в цистерны (сплюснутые мешочки). Они заключены в мембрану, толщина которой в разных регионах разная.

В ячейке аппарат Гольджи активно участвует в производстве, хранении, а также транспортировке продуктов из ER.

Другие особенности клетки включают:

Клеточная стенка — В некоторых книгах клеточная стенка не рассматривается как органелла. Однако это один из важнейших компонентов растительных клеток. Клеточная стенка окружает клеточную мембрану и служит для укрепления и защиты клетки.

Например, в клетках корней растений клеточная стенка защищает клетки, когда они растут глубже в почве.Клеточная стенка также служит фильтром, контролирующим движение молекул внутрь и наружу клетки.

Цитоплазма — в некоторых книгах также не рассматривается как органелла. Однако это важный компонент клетки. Цитоплазма клетки состоит из протоплазмы, в которой взвешены все другие клеточные органеллы.

Многие клеточные процессы (синтез белка, дыхание и т. Д.) Происходят в цитоплазме. Цитоплазма также играет важную роль в перемещении различных материалов по клетке.

---

См. Также органеллы: Гликосомы

См. Нашу страницу об эукариотах и ​​прокариотах.

Узнайте больше о культуре клеток, делении клеток, дифференцировке клеток и окрашивании клеток.

В чем разница между растительной клеткой и животной клеткой?

Return to Cell Biology

Return from Cell Organelles to MicroscopeMaster Home

сообщить об этом объявлении

Клеточные органеллы и их функции

Клеточные органеллы: хотите узнать об этом больше?

Наши увлекательные видео, интерактивные викторины, подробные статьи и HD-атлас помогут вам быстрее достичь лучших результатов.

С чем вы предпочитаете учиться?

«Я бы честно сказал, что Kenhub сократил мое учебное время вдвое». — Прочитайте больше. Ким Бенгочеа, Университет Реджиса, Денвер

Автор: Джули Долл Бакалавр, Магистр наук • Рецензент: Димитриос Митилинайос MD, PhD
Последний раз отзыв: 29 октября 2020 г.
Время чтения: 12 минут

В этой статье мы анализируем клеточные органеллы и их функции.

Клетки — самые маленькие единицы жизни.Они представляют собой замкнутую систему, могут самовоспроизводиться и являются строительными блоками нашего тела. Чтобы понять, как работают эти крошечные организмы, мы рассмотрим внутренние структуры клетки. Мы сосредоточимся на эукариотических клетках, клетках, содержащих ядро. Прокариотические клетки, клетки без ядра, устроены иначе.

Клетка состоит из двух основных областей: цитоплазмы и ядра. Ядро окружено ядерной оболочкой и содержит ДНК в виде хромосом.Цитоплазма представляет собой жидкий матрикс, который обычно окружает ядро ​​и связан с внешней мембраной клетки. Органеллы представляют собой небольшие структуры в цитоплазме, которые выполняют функции, необходимые для поддержания гомеостаза в клетке. Они участвуют во многих процессах, например, в производстве энергии, создании белков и секреции, разрушении токсинов и реагировании на внешние сигналы.

Органеллы считаются мембранными или немембранными. Мембранные органеллы обладают собственной плазматической мембраной для создания просвета, отдельного от цитоплазмы.Это может быть место синтеза гормона или деградация макромолекул. Немембранные органеллы не окружены плазматической мембраной. Большинство не-Мембранные органеллы являются частью цитоскелета, главной опорной структуры клетки. К ним относятся: филаменты, микротрубочки и центриоли.

Плазменная мембрана

Плазматическая мембрана окружает клетку, создавая барьер между цитозолем и внеклеточным матриксом.Плазматические мембраны также окружают просветы некоторых клеточных органелл. Структура мембраны напоминает жидкую мозаику , состоящую из фосфолипидов, холестерина и мембранных белков. Молекулы фосфолипидов , основные структурные компоненты мембраны, образуют амфипатический бислой. Амфипатическая структура является как гидрофильной, так и гидрофобной; часть структуры имеет высокое сродство к воде, а другая часть отталкивается водой. Внутренняя поверхность каждого слоя состоит из липидных цепей и, таким образом, является гидрофобной на .Наружная поверхность каждого слоя состоит из полярных головок фосфолипидов и является гидрофильной .

Клеточная мембрана

Белки, связанные с плазматической мембраной, представляют собой белки периферической мембраны или интегральные мембранные белки. Белки периферической мембраны тесно взаимодействуют с мембраной посредством ионных взаимодействий. Интегральные мембранные белки встроены в липидный бислой или проходят через него. Существует шесть широких категорий интегральных мембранных белков: насосы, каналы, рецепторы, линкеры, ферменты и структурные белки.

• Насосы — переносят ионы, сахара и аминокислоты через мембраны
• Каналы — позволяют маленьким ионам и молекулам свободно проходить внутрь и из клетки
• Рецепторы — распознают и связываются с лигандами
• Линкеры — прикрепляют цитоскелет к внеклеточному матриксу
• Ферменты — выполняют множество функций, например, АТФазы участвуют в перекачке ионов
• Структурные белки — образуют соединения с соседними клетками

Мембранные органеллы

Эндоплазматическая сеть

Эндоплазматический ретикулум (ЭР) — это большая сеть мембран, отвечающих за производство белков, метаболизм и транспортировку липидов, а также за детоксикацию ядов.Существует два типа эндоплазматического ретикулума с отдельными функциями: гладкий, эндоплазматический ретикулум и грубый, эндоплазматический ретикулум. Наличие или отсутствие рибосом в плазматической мембране ER определяет, классифицируется ли он как гладкий или грубый ER.

Наружная плазматическая мембрана грубого эндоплазматического ретикулума (rER) покрыта рибосомами, из-за чего под микроскопом она кажется точечной. Производство белка происходит в рибосомах rER.Рибосомы синтезируют пептидную цепь, которая входит в просвет rER и принимает свою функциональную форму. Оттуда он будет транспортироваться в аппарат Гольджи в мембранно-связанном пузырьке, образованном в результате отпочкования мембраны rER.

Гладкая эндоплазматическая сеть , сокращенно sER, лишена рибосом и поэтому под микроскопом кажется гладкой. Его функции различаются в зависимости от типа клеток. Например, sER в клетках печени выполняют детоксифицирующую функцию, тогда как sER в клетках эндокринной системы в основном вырабатывают стероидные гормоны.Детоксикация происходит с помощью ферментов, связанных с мембраной sER, и обычно включает добавление гидроксильных групп к молекулам. Наличие гидроксильных групп делает молекулы более растворимыми в воде и, следовательно, способными вымываться из организма через мочевыводящие пути. Синтез стероидных гормонов происходит в результате реакций, изменяющих структуру холестерина.

Аппарат Гольджи

Аппарат Гольджи представляет собой серию уплощенных перепончатых мешочков или цистерн , которые напоминают стопку блинов рядом с шероховатой эндоплазматической сетью.Он получает везикулы, содержащие белки, недавно произведенные rER. Аппарат Гольджи можно сравнить со складом или почтовым отделением для новообразованных белков. Здесь белки дополнительно модифицируются, упаковываются и отправляются в конечные пункты назначения в клетке или теле.

Поскольку аппарат Гольджи принимает и отправляет пузырьки с противоположных сторон своего стека цистерн, он считается полярным, то есть имеет направленную структуру. cis-face расположен рядом с rER и принимает пузырьки.Трансфокатор находится на противоположной стороне органеллы и высвобождает пузырьки за счет отрастания плазматической мембраны. Количество стопок зависит от функции ячейки.

Митохондрии

Митохондрия, во множественном числе митохондрии, представляет собой органеллу, связанную с двойной мембраной. Его внутренняя мембрана содержит множество складок, называемых кристами . Пространство между внешней и внутренней мембранами называется межмембранным пространством , а матрица является пространством внутри внутренней мембраны.В матрице можно найти свободные рибосомы и митохондриальную ДНК. Митохондриальная ДНК уникальна тем, что полностью наследуется по материнской линии.

Клетка (митохондрии в зеленом цвете)

Митохондрии — это электростанции клетки. Клеточное дыхание , производство энергии из сахаров и жиров, происходит в этих органеллах. Некоторые из ферментов, которые катализируют дыхание, находятся внутри матрикса. Другие белки, участвующие в этих реакциях, встроены в стенку внутренней мембраны.Кристы внутренней мембраны сильно извилистые, что увеличивает площадь поверхности. Это позволяет большему количеству белков выстилать мембрану и, таким образом, повысить производительность.

Пероксисомы

Пероксисомы — это отдельные мембранные компартменты, содержащие ферменты, используемые для удаления атомов водорода с субстратов. Затем свободные атомы водорода связываются с кислородом и создают перекись водорода .

Пероксисомы особенно важны для печени , потому что перенос водорода от ядов или алкоголя к атомам кислорода выводит токсины из вредных соединений.

Лизосомы

Лизосомы представляют собой мембранные мешочки, которые гидролизуют макромолекулы для осуществления внутриклеточного пищеварения. Это может происходить по разным причинам. Одноклеточные организмы, такие как амебы, используют лизосомы для переваривания пищевых продуктов. Этот процесс обозначается как фагоцитоз . Фагоцитоз также встречается в клетках человека, однако у людей этот процесс используется в качестве защиты для уничтожения захватчиков и бактерий.

Лизосомы также используются для повторного использования материалов клетки.Этот процесс обозначается как аутофагия . Поврежденные органеллы, которые разрушаются в лизосоме, и ее органические мономеры возвращаются в цитозоль клетки для повторного использования. Таким образом клетка постоянно обновляется.

Транспортные везикулы

Транспортные везикулы представляют собой связанные с мембраной мешочки, используемые для транспортировки материалов через цитоплазму. Они образуются в результате отрастания плазматической мембраны других органелл и высвобождают их содержимое посредством экзоцитоза .Транспортные везикулы используются для перемещения белков по клетке и высвобождения нейромедиаторов в синаптическое пространство.

Эукариотическая клетка

Немембранные органеллы

Рибосомы

Рибосомы, свободные в цитозоле или связанные с rER, синтезируют белки в виде полипептидных цепей. Это происходит за счет трансляции РНК. В частности, рибосомы связываются с информационной РНК, сокращенно мРНК. Рибосома считывает серию нуклеотидных оснований в группах по три, называемых кодонами .Первый считанный кодон — это стартовый кодон. Каждый кодон, следующий за стартовым кодоном, представляет собой конкретную аминокислоту, которая затем переносится на рибосому с помощью РНК-переноса , сокращенно тРНК. ТРНК, несущая аминокислоту, связана с сайтом А рибосомы. Здесь аминокислота связана с аминокислотой, которая ей предшествует, в P-сайте. Связь между двумя аминокислотами в полипептидной цепи называется пептидной связью . После создания пептидной связи рибосома перемещается к следующим трем нуклеотидным основаниям на цепи мРНК и повторяет процесс до тех пор, пока не будет достигнут стоп-кодон.

Когда вы почти закончите изучать все клеточные органеллы, пора проверить себя. К счастью, мы собрали эти диаграммы ячеек и тесты , так что вам не обязательно!

Микротрубочки

Микротрубочки участвуют в движении органелл и других структур, например лизосом и митохондрий. Они представляют собой удлиненные неразветвленные полимеры, состоящие из димеров α-тубулина и β-тубулина .Микротрубочки содержат примерно 13 кольцевых димерных молекул тубулина. Димеры могут быть добавлены или удалены для изменения длины микротрубочки. Этот процесс называется динамической нестабильностью и требует GTP гидролиза . Все димеры тубулина расположены в определенном порядке, так что они имеют одинаковую ориентацию. Из-за такой ориентации микротрубочки считаются полярными, с положительным и отрицательным концом. Рост происходит с положительной стороны. Минус-конец микротрубочки не растет.

Актиновые нити

Актиновые филаменты почти повсеместны среди всех типов клеток. Их структура похожа на структуру микротрубочек в том, что они образованы спиральным расположением более мелких молекул. Однако филаменты актина на тоньше на и более гибкие на , чем микротрубочки. Многочисленные функции клетки требуют участия актина. Актиновые филаменты, например, используются в качестве якорей при движении мембранных белков и образуют ядро ​​микроворсинок.

Цитоскелет

Промежуточные нити

Размер промежуточных филаментов, как следует из их названия, находится между размером микротрубочек и актиновых филаментов. Промежуточные филаменты состоят из стержневого домена с глобулярными доменами на обоих концах. Стержневой домен состоит из пары спиральных мономеров, скрученных друг вокруг друга с образованием димеров типа спиральная катушка. Хотя субъединицы промежуточных филаментов разнообразны и тканеспецифичны, филаменты обычно выполняют структурную роль в клетке.В первую очередь они образуют связанный континуум нитей в ядре, цитозоле и внеклеточной среде. Они особенно вовлечены в формирование межклеточных и межклеточных переходов матрикса .

центриолей

Центриоли — это структурные органеллы, состоящие из девяти триплетов микротрубочек, организованных в цилиндры. Две основные функции центриолей — это формирование базальных тел и митотических веретен. Базальные тела используются как строительные блоки для жгутиков и ресничек. Митотические веретена участвуют в разделении хромосом во время деления клеток. Центриоли определяют расположение митотических веретен во время анафазы.

Особенности

Клетки — самые маленькие единицы жизни. Они представляют собой замкнутую систему, могут самовоспроизводиться и являются строительными блоками нашего тела. Клетка состоит из двух основных областей: цитоплазмы и ядра. Ядро окружено ядерной оболочкой и содержит ДНК в виде хромосом.Цитоплазма представляет собой жидкий матрикс, который обычно окружает ядро ​​и связан с внешней мембраной клетки. Органеллы — это небольшие структуры в цитоплазме, которые выполняют функции, необходимые для поддержания гомеостаза в клетке. Список клеточных органелл приведен ниже:

Мембранные органеллы

• Эндоплазматическая сеть
• Аппарат Гольджи
• Митохондрии
• Пероксисомы
• Лизосомы
• Транспортные везикулы

Немембранные органеллы

• Рибосомы
• Микротрубочки
• Актиновые нити
• Промежуточные волокна
• центриолей

Клеточные органеллы: хотите узнать об этом больше?

Наши увлекательные видео, интерактивные викторины, подробные статьи и HD-атлас помогут вам быстрее достичь лучших результатов.

С чем вы предпочитаете учиться?

«Я бы честно сказал, что Kenhub сократил мое учебное время вдвое». — Прочитайте больше. Ким Бенгочеа, Университет Реджиса, Денвер

Показать ссылки

Артикулы:

• Дж. Б. Рис, Л. А. Урри, М. Л. Кейн, С. А. Вассерман, П. В. Минорский, Р. Б. Джексон: Биология, 9-е издание, Бенджамин Каммингс (2011) с. 104-118
• М. Х. Росс: Гистология: Текст и атлас, 6-е издание, Lippincott Williams & Wilkins (2011), стр.22-29; 35-39; 45-67
• П. Дж. Рассел: iGenetics: Молекулярный подход, 3-е издание, Бенджамин Каммингс (2010), стр. 111-117
• R. I. G. Holt, N. A. Hanley: Essential Endocrinology and Diabetes, 6-е издание, Wiley-Blackwell (2012), стр. 18-23

Автор, рецензия и верстка:

Иллюстраторов:

© Если не указано иное, все содержимое, включая иллюстрации, является исключительной собственностью Kenhub GmbH и защищено немецкими и международными законами об авторских правах.Все права защищены.

Структура и функция сайтов контакта мембраны ER с другими органеллами

1

Fawcett, D. W. The Cell (W. B. Saunders, 1981).

Google ученый

2

Огата Т. и Ямасаки Ю. Сканирующая электронная микроскопия сверхвысокого разрешения митохондрий и расположения саркоплазматического ретикулума в красных, белых и промежуточных мышечных волокнах человека. Анат. Рек. 248 , 214–223 (1997).

Артикул CAS Google ученый

3

Роллс, М. М., Холл, Д. Х., Виктор, М., Стельцер, Э. Х. К. и Рапопорт, Т. А. Нацеливание на белки мембраны грубого эндоплазматического ретикулума и рибосомы в нейронах беспозвоночных. Мол. Биол. Ячейка 13 , 1778–1791 (2002).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

4

Шибата, Ю., Воельц, Г. К. и Рапопорт, Т. А. Грубые листы и гладкие трубочки. Cell 126 , 435–439 (2006).

Артикул CAS Google ученый

5

Shibata, Y. et al. Механизмы, определяющие морфологию периферического ЭПР. Cell 143 , 774–788 (2010).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

6

Вест, м., Zurek, N., Hoenger, A. & Voeltz, G.K. Трехмерный анализ структуры ER дрожжей показывает, как домены ER организованы по кривизне мембраны. J. Cell Biol. 193 , 333–346 (2011).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

7

Alpy, F. et al. STARD3 или STARD3NL и VAP образуют новую молекулярную связь между поздними эндосомами и ER. J. Cell Sci. 126 , 5500–5512 (2013). Измерено расстояние между местом контакта ER и поздней эндосомы с помощью электронной микроскопии. Показано, что домен FFAT STARD3 и STARD3NL может взаимодействовать с белками ER VAP. Избыточная экспрессия STARD3 приводит к увеличению сайтов контакта ER-эндосомы.

Артикул CAS Google ученый

8

Csordás, G. et al. Структурные и функциональные особенности и значение физической связи между ER и митохондриями. J. Cell Biol. 174 , 915–921 (2006).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

9

Friedman, J. R. et al. Канальцы ER маркируют участки митохондриального деления. Наука 334 , 358–362 (2011). Продемонстрировано, что канальцы ER маркируют место митохондриального деления и что контакт ER происходит до рекрутирования механизма деления DRP1 млекопитающих.

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

10

Фридман Дж.Р., Дибенедетто, Дж. Р., Вест, М., Роуленд, А. А. и Воельц, Г. К. Контакт эндоплазматического ретикулума и эндосомы увеличивается по мере движения и созревания эндосом. Мол. Биол. Ячейка 24 , 1030–1040 (2013).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

11

Иден, Э. Р., Уайт, И. Дж., Цапара, А. и Футтер, С. E. Мембранные контакты между эндосомами и ER обеспечивают сайты для взаимодействия PTP1B и рецептора эпидермального фактора роста. Nat. Cell Biol. 12 , 267–272 (2010).

Артикул CAS Google ученый

12

Swayne, T.C. et al. Роль cER и Mmr1p в закреплении митохондрий на участках поляризованного поверхностного роста у почкующихся дрожжей. Curr. Биол. 21 , 1994–1999 (2011).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

13

Роуленд, А.A., Chitwood, P.J., Phillips, M.J. & Voeltz, G.K. Контактные сайты ER определяют положение и время деления эндосом. Ячейка 159 , 1027–1041 (2014). Доказано, что канальцы ER рекрутируются в предварительно установленные домены сортировки эндосом, которые подвергаются делению для сортировки груза, и что динамика ER необходима для деления эндосом.

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

14

Корнманн, Б.и другие. Комплекс связывания ER-митохондрий, выявленный с помощью синтетического биологического скрининга. Наука 325 , 477–481 (2009). Проведен дрожжевой скрининг мутантов, которые могут быть спасены с помощью искусственной связи ER-митохондрии. Выявлена ​​роль комплекса ERMES в связывании ER-митохондрий у дрожжей.

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

15

Коссон, П., Маркетти, А., Ravazzola, M. & Orci, L. Независимое сопоставление митофузина-2 эндоплазматического ретикулума и митохондрий: ультраструктурное исследование. PLoS ONE 7 , e46293 (2012).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

16

Murley, A. et al. ER-ассоциированное деление митохондрий связывает распределение митохондрий и митохондриальной ДНК у дрожжей. eLife 2 , e00422 (2013).

Артикул PubMed PubMed Central Google ученый

17

Zajac, A. L., Goldman, Y. E., Holzbaur, E. L. F. и Ostap, E. M. Локальные взаимодействия цитоскелета и органелл влияют на ранний эндосомный трафик, управляемый молекулярными двигателями. Curr. Биол. 23 , 1173–1180 (2013).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

18

Возняк, М.J. et al. Роль кинезина-1 и цитоплазматического динеина в движении эндоплазматического ретикулума в клетках VERO. J. Cell Sci. 122 , 1979–1989 (2009).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

19

Hoepfner, S. et al. Модуляция рециклинга и деградации рецепторов эндосомным кинезином KIF16B. Cell 121 , 437–450 (2005).

Артикул CAS Google ученый

20

Херд, Д.D. & Saxton, W. M. Мутации кинезина вызывают фенотипы болезни двигательных нейронов, нарушая быстрый аксональный транспорт у Drosophila . Генетика 144 , 1075–1085 (1996).

CAS PubMed PubMed Central Google ученый

21

Glater, E. E., Megeath, L. J., Stowers, R. S. & Schwarz, T. L. Аксональный транспорт митохондрий требует, чтобы милтон рекрутировал тяжелую цепь кинезина и не зависит от легкой цепи. J. Cell Biol. 173 , 545–557 (2006).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

22

Tanaka, Y. et al. Направленное разрушение обычной тяжелой цепи кинезина мыши, kif5B , приводит к аномальному перинуклеарному кластеризации митохондрий. Cell 93 , 1147–1158 (1998).

Артикул CAS Google ученый

23

Корнманн, Б., Osman, C. & Walter, P. Консервативная GTPase Gem1 регулирует связи эндоплазматического ретикулума и митохондрий. Proc. Natl Acad. Sci. США 108 , 14151–14156 (2011).

Артикул Google ученый

24

Стоуэрс, Р. С., Мегит, Л. Дж., Горска-Анджеяк, Дж., Майнерцхаген, И. А. и Шварц, Т. Л. Аксональный транспорт митохондрий к синапсам зависит от Милтона, нового белка Drosophila . Нейрон 36 , 1063–1077 (2002).

Артикул CAS Google ученый

25

Саотоме, М. и др. Двунаправленный Ca ²⁺ -зависимый контроль митохондриальной динамики с помощью Miro GTPase. Proc. Natl Acad. Sci. США 105 , 20728–20733 (2008).

Артикул Google ученый

26

Хуотари, Дж. И Хелениус, А.Созревание эндосом. EMBO J. 30 , 3481–3500 (2011).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

27

Vihervaara, T. et al. Связывание стерола OSBP-родственным белком 1L регулирует подвижность и функцию поздних эндосом. Cell. Мол. Life Sci. 68 , 537–551 (2011).

Артикул CAS Google ученый

28

Роча, Н.и другие. Датчик холестерина ORP1L контактирует с ER-белком VAP для контроля Rab7-RILP-p150 ^Glued и позднего позиционирования эндосом. J. Cell Biol. 185 , 1209–1225 (2009). Обнаружено, что локализованный в поздних эндосомах ORP1L взаимодействует с мембранным белком ER VAP, когда уровни холестерина в мембране поздних эндосом низки. Взаимодействие ORP1L-VAP ингибирует dynein-направленное позиционирование поздних эндосом в центре клетки, что приводит к образованию поздних эндосом на периферии клетки.

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

29

Suchanek, M. et al. Белки, связанные с оксистерин-связывающим белком (ORP) млекопитающих, связывают 25-гидроксихолестерин в эволюционно законсервированном кармане. Biochem. J. 405 , 473–480 (2007).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

30

Йоханссон, М.и другие. Активация эндосомальных двигателей динеина путем пошаговой сборки Rab7 – RILP – p150 ^Glued , ORP1L и рецептора βlll спектрина. J. Cell Biol. 176 , 459–471 (2007).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

31

Tsujishita, Y. & Hurley, J.H. Структура и механизм транспорта липидов в StAR-родственном домене. Nat. Struct. Биол. 7 , 408–414 (2000).

Артикул CAS Google ученый

32

Hölttä-Vuori, M. et al. MLN64 участвует в актин-опосредованной динамике поздних эндоцитарных органелл. Мол. Биол. Ячейка 16 , 3873–3886 (2005).

Артикул PubMed PubMed Central Google ученый

33

Chang, J., Lee, S. & Blackstone, C. Протрудин связывает атластины и белки, формирующие эндоплазматический ретикулум, и регулирует формирование сети. Proc. Natl Acad. Sci. США 110 , 14954–14959 (2013).

Артикул Google ученый

34

Raiborg, C. et al. Повторяющиеся контакты ER-эндосомы способствуют транслокации эндосом и разрастанию нейритов. Природа 520 , 234–238 (2015). Анализ протрудиновых доменов показал, что протрудин взаимодействует с поздней эндосомой посредством PtdIns (3) P и RAB7, создавая ER – late endosome MCS.Когда ER – поздняя эндосома MCS формируется, протрудин доставляет кинезин-1 к FYCO1, который связывает кинезин-1 с поздней эндосомой RAB7. Это способствует перемещению поздних эндосом во внешнюю среду клетки.

Артикул CAS Google ученый

35

Панкив С. и др. FYCO1 представляет собой эффектор Rab7, который связывается с LC3 и PI3P, чтобы опосредовать микротрубочки и направленный на конец транспорт везикул. J. Cell Biol. 188 , 253–269 (2010).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

36

Мацузаки, Ф., Ширане, М., Мацумото, М. и Накаяма, К. И. Протрудин служит в качестве молекулы-адаптера, которая связывает KIF5 и его грузы в везикулярном транспорте во время формирования процесса. Мол. Биол. Ячейка 22 , 4602–4620 (2011).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

37

Вэнс, Дж.E., Aasman, E. J. & Szarka, R. Brefeldin A не подавляет перемещение фосфатидилэтаноламина от его участков для синтеза на поверхность клетки. J. Biol. Chem. 266 , 8241–8247 (1991).

CAS PubMed Google ученый

38

Wirtz, K. W. & Zilversmit, D. B. Обмен фосфолипидов между митохондриями печени и микросомами in vitro . J. Biol. Chem. 243 , 3596–3602 (1968).

CAS PubMed Google ученый

39

Lev, S. Невезикулярный липидный транспорт с помощью белков-переносчиков липидов и не только. Nat. Rev. Mol. Клетка. Биол. 11 , 739–750 (2010).

Артикул CAS Google ученый

40

Им, Й. Дж., Райчаудхури, С., Принц, В. А. и Херли, Дж. Х. Структурный механизм восприятия стеролов и транспорта с помощью белков, связанных с OSBP. Природа 437 , 154–158 (2005).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

41

Копец К. О., Алва В. и Лупас А. Н. Биоинформатика суперсемейства доменов TULIP. Biochem. Soc. Пер. 39 , 1033–1038 (2011).

Артикул CAS Google ученый

42

Деннис, Э. А. и Кеннеди, Э.П. Внутриклеточные участки синтеза липидов и биогенез митохондрий. J. Lipid Res. 13 , 263–267 (1972).

CAS PubMed Google ученый

43

Осман, К., Фелькер, Д. Р. и Лангер, Т. Создание головы или хвоста фосфолипидов в митохондриях. J. Cell Biol. 192 , 7–16 (2011).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

44 ​​

Тулмей, А.И Prinz, W. A. ​​Консервативный мембранно-связывающий домен нацеливает белки на сайты контакта органелл. J. Cell Sci. 125 , 49–58 (2012).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

45

Schauder, C.M. et al. Структура связанного с липидами расширенного синаптотагмина указывает на его роль в переносе липидов. Природа 510 , 552–555 (2014).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

46

Осман, К.и другие. Генетический интерактом запретитинов: скоординированный контроль кардиолипина и фосфатидилэтаноламина консервативными регуляторами в митохондриях. J. Cell Biol. 184 , 583–596 (2009).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

47

Тамура Ю. и др. Роль двух консервативных белков межмембранного пространства, Ups1p и Ups2p, [исправлена] во внутримитохондриальном перемещении фосфолипидов. J. Biol. Chem. 287 , 15205–15218 (2012).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

48

Tan, T., Ozbalci, C., Brügger, B., Rapaport, D. & Dimmer, K. S. Mcp1 и Mcp2, два новых белка, участвующих в гомеостазе митохондриальных липидов. J. Cell Sci. 126 , 3563–3574 (2013).

Артикул CAS Google ученый

49

Нгуен, Т.T. et al. Gem1 и ERMES не влияют напрямую на транспорт фосфатидилсерина из ER в митохондрии или на митохондриальное наследование. Трафик 13 , 880–890 (2012).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

50

Voss, C., Lahiri, S., Young, B. P., Loewen, C. J. & Prinz, W. A. ​​ER-образующие белки облегчают липидный обмен между ER и митохондриями в S. cerevisiae . J. Cell Sci. 125 , 4791–4799 (2012).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

51

Эльбаз-Алон Ю. и др. Динамический интерфейс между вакуолями и митохондриями дрожжей. Dev. Cell 30 , 95–102 (2014).

Артикул CAS Google ученый

52

Hönscher, C. et al. Клеточный метаболизм регулирует участки контакта между вакуолями и митохондриями. Dev. Cell 30 , 86–94 (2014).

Артикул CAS Google ученый

53

Möbius, W. et al. Компартменты рециркуляции и внутренние везикулы мультивезикулярных телец содержат большую часть холестерина, обнаруженного в пути эндоцитоза. Трафик 4 , 222–231 (2003).

Артикул Google ученый

54

Нойфельд, Э.B. et al. Внутриклеточный трафик холестерина отслеживается с помощью циклодекстрина. J. Biol. Chem. 271 , 21604–21613 (1996).

Артикул CAS Google ученый

55

Liscum, L., Ruggiero, R.M. и Faust, J.R. Внутриклеточный транспорт холестерина, производного от липопротеинов низкой плотности, является дефектным в фибробластах типа C Ниманна-Пика. J. Cell Biol. 108 , 1625–1636 (1989).

Артикул CAS Google ученый

56

Infante, R.E. et al. NPC2 способствует двунаправленной передаче холестерина между NPC1 и липидными бислоями, что является этапом выхода холестерина из лизосом. Proc. Natl Acad. Sci. США 105 , 15287–15292 (2008).

Артикул Google ученый

57

Квон, Х. Дж. И др. Структура N-концевого домена NPC1 выявляет отдельные субдомены для связывания и переноса холестерина. Cell 137 , 1213–1224 (2009).

Артикул PubMed PubMed Central Google ученый

58

Du, X. et al. Роль оксистерин-связывающего белка, родственного белку 5, в эндосомальном перемещении холестерина. J. Cell Biol. 192 , 121–135 (2011). Продемонстрировано, что истощение заякоренного в хвосте белка ER ORP5 приводит к накоплению холестерина на внешних мембранах поздних эндосом, что приводит к модели, в которой ORP5 принимает холестерин из поздней эндосомы NPC1 и передает его в ER.

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

59

Van der Kant, R., Zondervan, I., Janssen, L. & Neefjes, J. Холестерин-связывающие молекулы MLN64 и ORP1L маркируют отдельные поздние эндосомы с транспортерами ABCA3 и NPC1. J. Lipid Res. 54 , 2153–2165 (2013).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

60

Перетти, Д., Dahan, N., Shimoni, E., Hirschberg, K. & Lev, S. Скоординированный перенос липидов между эндоплазматическим ретикулумом и комплексом Гольджи требует белков VAP и необходим для транспорта, опосредованного Гольджи. Мол. Биол. Ячейка 19 , 3871–3884 (2008).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

61

Hanada, K. et al. Молекулярный аппарат для невезикулярного движения церамида. Природа 426 , 803–809 (2003).

Артикул CAS Google ученый

62

D’Angelo, G. et al. Синтез гликосфинголипидов требует передачи глюкозилцерамида FAPP2. Nature 449 , 62–67 (2007).

Артикул CAS Google ученый

63

Литвак, В., Дахан, Н., Рамачандран, С., Сабанай, Х. и Лев, С.Поддержание уровня диацилглицерина в аппарате Гольджи с помощью белка Nir2 имеет решающее значение для секреторной функции Гольджи. Nat. Cell Biol. 7 , 225–234 (2005).

Артикул CAS Google ученый

64

Mesmin, B. et al. Четырехступенчатый цикл, управляемый гидролизом PI (4) P, направляет обмен стерола / PI (4) P с помощью связки ER – Golgi OSBP. Cell 155 , 830–843 (2013). Продемонстрировано, что привязка OSBP к PtdIns (4) P локализует OSBP на Golgi.OSBP перемещает стерол из ER в Golgi. OSBP перемещает PtdIns (4) P в ER, где он гидролизуется. Истощение PtdIns (4) P из мембраны Гольджи приводит к диссоциации OSBP из мембраны Гольджи.

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

65

Perry, R.J. & Ridgway, N.D. Оксистерин-связывающий белок и ассоциированный с пузырьками мембранный белок-ассоциированный белок необходимы для стерол-зависимой активации транспортного белка церамидов. Мол. Биол. Ячейка 17 , 2604–2616 (2006).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

66

Loewen, C.J. R., Roy, A. & Levine, T.P. Консервативный мотив нацеливания на ER в трех семействах липидсвязывающих белков и в Opi1p связывает VAP. EMBO J. 22 , 2025–2035 (2003).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

67

Лев, С., Бен Халеви, Д., Перетти, Д. и Дахан, Н. Семейство белков VAP: от клеточных функций до болезни двигательных нейронов. Trends Cell Biol. 18 , 282–290 (2008).

Артикул CAS Google ученый

68

Амарилио, Р., Рамачандран, С., Сабанай, Х. и Лев, С. Дифференциальная регуляция структуры эндоплазматического ретикулума посредством взаимодействия белков VAP и Nir. J. Biol. Chem. 280 , 5934–5944 (2005).

Артикул CAS Google ученый

69

Foskett, J. K., White, C., Cheung, K. & Mak, D. D. Инозитолтрифосфатный рецептор Ca ²⁺ каналов высвобождения. Physiol. Ред. 87 , 593–658 (2007).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

70

Тови, С. К., Дедос, С. Г., Тейлор, Э. Дж. А., Черч, Дж.E. & Taylor, C. W. Селективное связывание аденилатциклазы типа 6 с рецепторами IP3 типа 2 опосредует прямую сенсибилизацию рецепторов IP3 с помощью цАМФ. J. Cell Biol. 183 , 297–311 (2008).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

71

Тейлор, К. В. и Тови, С. С. Рецепторы IP3: к пониманию их активации. Cold Spring Harb. Перспектива. Биол. 2 , а004010 (2010).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

72

Shuai, J. & Parker, I. Оптическая одноканальная запись путем визуализации потока Ca ²⁺ через отдельные ионные каналы: теоретические соображения и ограничения разрешения. Cell Calcium 37 , 283–299 (2005).

Артикул CAS Google ученый

73

Риццуто, Р.и другие. Тесные контакты с эндоплазматическим ретикулумом как детерминанты митохондриальных ответов Ca ²⁺ . Наука 280 , 1763–1766 (1998).

Артикул CAS Google ученый

74

Morgan, A.J. et al. Двунаправленная передача сигналов Ca ²⁺ происходит между эндоплазматическим ретикулумом и кислыми органеллами. J. Cell Biol. 200 , 789–805 (2013). Продемонстрировано, что стимулированное высвобождение Ca ²⁺ может активировать NAADP-регулируемые каналы на лизосомах и приводить к высвобождению Ca ²⁺ из лизосом.

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

75

Де Стефани, Д., Рафаэлло, А., Тирдо, Э., Сабо, И. и Риццуто, Р. 40-килодальтонный белок внутренней мембраны является митохондриальным унипортером кальция. Природа 476 , 336–340 (2011).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

76

Боуман, Дж.M. et al. Интегративная геномика определяет MCU как важный компонент митохондриального унипортера кальция. Природа 476 , 341–345 (2011).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

77

Риццуто Р., Де Стефани Д., Рафаэлло А. и Маммукари К. Митохондрии как сенсоры и регуляторы передачи сигналов кальция. Nat. Rev. Mol. Клетка. Биол. 13 , 566–578 (2012).

Артикул CAS Google ученый

78

Scorrano, L. et al. BAX и BAK регуляция эндоплазматического ретикулума Ca ²⁺ : контрольная точка апоптоза. Наука 300 , 135–139 (2003).

Артикул CAS Google ученый

79

Zong, W.-X. и другие. Баксы и Бак могут локализоваться в эндоплазматическом ретикулуме, чтобы инициировать апоптоз. J. Cell Biol. 162 , 59–69 (2003).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

80

Rizzuto, R., Brini, M., Murgia, M. & Pozzan, T. Микродомены с высоким содержанием Ca ²⁺ , близкие к IP3-чувствительным каналам, которые воспринимаются соседними митохондриями. Наука 262 , 744–747 (1993).

Артикул CAS Google ученый

81

Чордаш, Г.и другие. Визуализация межорганических контактов и локальной динамики кальция на границе ER-митохондрии. Мол. Ячейка 39 , 121–132 (2010). Скорректировано расстояние между участками контакта ER и митохондрий с использованием искусственных привязок и показано, что расстояние между ER и митохондриями влияет на передачу Ca ²⁺ в MCS ER – митохондрии.

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

82

Де Брито, О.М. и Скоррано, Л. Митофузин 2 связывает эндоплазматический ретикулум с митохондриями. Природа 456 , 605–610 (2008).

Артикул CAS Google ученый

83

Filadi, R. et al. Удаление митофузина 2 увеличивает сцепление эндоплазматического ретикулума и митохондрий. Proc. Natl Acad. Sci. США 112 , E2174 – E2181 (2015).

Артикул CAS Google ученый

84

Сзабадкай, Г.и другие. Опосредованное шапероном соединение эндоплазматического ретикулума и митохондриальных каналов Ca ²⁺ . J. Cell Biol. 175 , 901–911 (2006).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

85

Giorgi, C. et al. PML регулирует апоптоз в эндоплазматическом ретикулуме, модулируя высвобождение кальция. Наука 330 , 1247–1251 (2010).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

86

Марчи, С.и другие. Akt-киназа, снижающая эндоплазматический ретикулум, высвобождение Ca ²⁺ защищает клетки от Ca ²⁺ -зависимых апоптотических стимулов. Biochem. Биофиз. Res. Commun. 375 , 501–505 (2008).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

87

Marchi, S. et al. Селективная модуляция IP3R подтипа III с помощью Akt регулирует высвобождение ER Ca ²⁺ и апоптоз. Cell Death Dis. 3 , e304 (2012).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

88

Герасименко, Ю. В., Тепикин, А. В., Петерсен, О. Х., Герасименко, О. В. Поглощение кальция посредством эндоцитоза с быстрым высвобождением из подкисляющих эндосом. Curr. Биол. 8 , 1335–1338 (1998).

Артикул CAS Google ученый

89

Прайор, П.Р., Маллок, Б. М., Брайт, Н. А., Грей, С. Р., Лузио, Дж. П. Роль внутриорганелларного Ca ²⁺ в позднем гетеротипическом слиянии эндосома-лизосома и в реформировании лизосом из гибридных органелл. J. Cell Biol. 149 , 1053–1062 (2000).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

90

Морган, А. Дж., Платт, Ф. М., Ллойд-Эванс, Э. и Галионе, А. Молекулярные механизмы эндолизосомальной передачи сигналов Ca ²⁺ при здоровье и болезни. Biochem. J. 439 , 349–374 (2011).

Артикул CAS Google ученый

91

Альбрехт, Т., Чжао, Ю., Нгуен, Т. Х., Кэмпбелл, Р. Э. и Джонсон, Дж. Д. Флуоресцентные биосенсоры освещают уровни кальция в определенных субпопуляциях эндосом бета-клеток. Cell Calcium 57 , 263–274 (2015).

Артикул CAS Google ученый

92

Кристенсен, К.A., Myers, J. T. & Swanson, J. A. pH-зависимая регуляция лизосомального кальция в макрофагах. 115 , 599–607 (2002).

93

Lloyd-Evans, E. et al. Болезнь Ниманна-Пика типа C1 — это болезнь накопления сфингозина, которая вызывает нарушение регуляции лизосомального кальция. Nat. Med. 14 , 1247–1255 (2008).

Артикул CAS Google ученый

94

Абэ, К. и Пуэртоллано, Р.Роль TRP-каналов в регуляции эндосомного пути. Физиология 26 , 14–22 (2011).

Артикул CAS Google ученый

95

Lelouvier, B. & Puertollano, R. Муколипин-3 регулирует кальций в просвете, подкисление и слияние мембран в эндосомном пути. J. Biol. Chem. 286 , 9826–9832 (2011).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

96

Руас, М.и другие. Очищенные изоформы TPC образуют рецепторы NAADP с различными ролями для передачи сигналов Ca ²⁺ и эндолизосомного переноса. Curr. Биол. 20 , 703–709 (2010).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

97

Килпатрик, Б. С., Иден, Э. Р., Шапира, А. Х., Футтер, К. Э. и Патель, С. Прямая мобилизация лизосомального Ca ²⁺ запускает комплексные сигналы Ca ²⁺ . J. Cell Sci. 126 , 60–66 (2013).

Артикул CAS Google ученый

98

López-Sanjurjo, CI, Tovey, SC, Prole, DL & Taylor, CW Лизосомы формируют Ins (1,4,5) P3-вызванные сигналы Ca ²⁺ путем селективной изоляции Ca ²⁺ высвобождены из эндоплазматической сети. J. Cell Sci. 126 , 289–300 (2013). Измерено pH-скорректированный уровень Ca ²⁺ в лизосоме и продемонстрировано, что уровни Ca ^{2+ увеличиваются в лизосоме после ER Ins (1,4,5) P 3 R, что привело к идее, что лизосомы могут изолировать ER Ca 2+ .}

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

99

Нуннари, Дж. И Суомалайнен, А. Митохондрии: в болезни и в здравии. Ячейка 148 , 1145–1159 (2012).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

100

Otsuga, D. et al. Связанная с динамином GTPase, Dnm1p, контролирует морфологию митохондрий у дрожжей. J. Cell Biol. 143 , 333–349 (1998).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

101

Bleazard, W. et al. Связанная с динамином GTPase Dnm1 регулирует деление митохондрий у дрожжей. Nat. Cell Biol. 1 , 298–304 (1999).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

102

Смирнова, Е., Griparic, L., Shurland, D. L. & van der Bliek, A. M. Родственный динамину белок Drp1 необходим для деления митохондрий в клетках млекопитающих. Мол. Биол. Ячейка 12 , 2245–2256 (2001).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

103

Мирс, Дж. А. и др. Конформационные изменения в Dnm1 поддерживают сократительный механизм деления митохондрий. Nat. Struct. Мол. Биол. 18 , 20–26 (2011).

Артикул CAS Google ученый

104

Ingerman, E. et al. Dnm1 формирует спирали, которые структурно приспособлены к митохондриям. J. Cell Biol. 170 , 1021–1027 (2005).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

105

Юн, Ю., Питтс, К. Р. и МакНивен, М.A. Динамин-подобный белок млекопитающих DLP1 мембраны канальцев. Мол. Биол. Ячейка 12 , 2894–2905 (2001).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

106

Legesse-Miller, A., Massol, R.H. & Kirchhausen, T. Констрикция и рекрутирование Dnm1p являются отдельными процессами при делении митохондрий. Мол. Биол. Ячейка 14 , 1953–1963 (2003).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

107

Коробова Ф., Рамабхадран В. и Хиггс Х. Н. Актин-зависимая стадия деления митохондрий, опосредованная ER-ассоциированным формином INF2. Наука 339 , 464–467 (2013).

Артикул CAS Google ученый

108

Коробова Ф., Говен Т. Дж. И Хиггс Х. Н. Роль миозина II в делении митохондрий млекопитающих. Curr. Биол. 24 , 409–414 (2014).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

109

Losón, O.C., Song, Z., Chen, H. и Chan, D. C. Fis1, Mff, MiD49 и MiD51 опосредуют рекрутирование Drp1 при делении митохондрий. Мол. Биол. Ячейка 24 , 659–667 (2013).

Артикул PubMed PubMed Central Google ученый

110

Tieu, Q. & Nunnari, J. Mdv1p представляет собой белок с повторами WD, который взаимодействует с связанной с динамином GTPase, Dnm1p, для запуска деления митохондрий. J. Cell Biol. 151 , 353–366 (2000).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

111

Gandre-Babbe, S. & van der Bliek, A. M. Новый заякоренный в хвосте мембранный белок Mff контролирует митохондриальное и пероксисомное деление в клетках млекопитающих. Мол. Биол. Ячейка 19 , 2402–2412 (2008).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

112

Палмер, К.S. et al. MiD49 и MiD51, новые компоненты механизма деления митохондрий. EMBO Rep. 12 , 565–573 (2011).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

113

Mozdy, A. D., McCaffery, J. M. & Shaw, J. M. Dnm1p GTPase-опосредованное деление митохондрий представляет собой многоступенчатый процесс, требующий нового интегрального мембранного компонента Fis1p. J. Cell Biol. 151 , 367–380 (2000).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

114

Де Вос, К. Дж. И др. VAPB взаимодействует с митохондриальным белком PTPIP51, регулируя гомеостаз кальция. Хум. Мол. Genet. 21 , 1299–1311 (2012).

Артикул CAS Google ученый

115

Ивасава, Р., Махуль-Мелье, А.-Л., Датлер, К., Пазаренцос, Э.& Grimm, S. Fis1 и Bap31 соединяют мосты между митохондриями и ER, чтобы создать платформу для индукции апоптоза. EMBO J. 30 , 556–568 (2011).

Артикул CAS Google ученый

116

Palande, K. et al. Пероксиредоксин-контролируемая передача сигналов G-CSF на границе эндоплазматического ретикулума и ранней эндосомы. J. Cell Sci. 124 , 3695–3705 (2011).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

117

Сюй, Н.и другие. Комплекс FATP1-DGAT2 способствует расширению липидных капель на границе раздела ER-липидных капель. J. Cell Biol. 198 , 895–911 (2012).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

118

Knoblach, B. et al. Связь ER-peroxisome осуществляет контроль популяции пероксисом у дрожжей. EMBO J. 32 , 2439–2453 (2013).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

эукариотических клеток | Безграничная биология

Характеристики эукариотических клеток

Эукариотическая клетка имеет истинно связанное с мембраной ядро ​​и другие мембранные органеллы, которые обеспечивают компартментализацию функций.

Цели обучения

Опишите строение эукариотических клеток

Основные выводы

Ключевые моменты

• Эукариотические клетки больше прокариотических клеток и имеют «истинное» ядро, мембраносвязанные органеллы и палочковидные хромосомы.
• Ядро содержит ДНК клетки и управляет синтезом белков и рибосом.
• Митохондрии отвечают за производство АТФ; эндоплазматический ретикулум модифицирует белки и синтезирует липиды; а в аппарате Гольджи происходит сортировка липидов и белков.
• Пероксисомы осуществляют реакции окисления, которые расщепляют жирные кислоты и аминокислоты и выводят токсины из ядов; везикулы и вакуоли функционируют при хранении и транспортировке.
• В клетках животных есть центросома и лизосомы, а в клетках растений их нет.
• Клетки растений имеют клеточную стенку, большую центральную вакуоль, хлоропласты и другие специализированные пластиды, тогда как клетки животных их не имеют.

Ключевые термины

• эукариот : Имеющие сложные клетки, в которых генетический материал организован в мембраносвязанные ядра.
• органелла : Специализированная структура внутри клеток, которая выполняет определенный жизненный процесс (например, рибосомы, вакуоли).
• фотосинтез : процесс, с помощью которого растения и другие фотоавтотрофы производят углеводы и кислород из углекислого газа, воды и световой энергии в хлоропластах

Структура эукариотической клетки

Подобно прокариотической клетке, эукариотическая клетка имеет плазматическую мембрану, цитоплазму и рибосомы. Однако, в отличие от прокариотических клеток, эукариотические клетки имеют:

1. мембраносвязанное ядро ​​
2. многочисленные мембраносвязанные органеллы (включая эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, хлоропласты и митохондрии)
3. несколько палочковидных хромосом

Поскольку ядро ​​эукариотической клетки окружено мембраной, часто говорят, что у нее есть «истинное ядро».Органеллы (что означает «маленький орган») выполняют особые клеточные роли, так же как органы вашего тела выполняют особые роли. Они позволяют разделить разные функции на разные части клетки.

Ядро и его структуры

Обычно ядро ​​является наиболее заметной органеллой в клетке. У эукариотических клеток есть истинное ядро, что означает, что ДНК клетки окружена мембраной. Следовательно, ядро ​​содержит ДНК клетки и направляет синтез белков и рибосом, клеточных органелл, ответственных за синтез белка.Ядерная оболочка представляет собой структуру с двойной мембраной, которая составляет самую внешнюю часть ядра. И внутренняя, и внешняя мембраны ядерной оболочки представляют собой бислои фосфолипидов. Ядерная оболочка перемежается порами, которые контролируют прохождение ионов, молекул и РНК между нуклеоплазмой и цитоплазмой. Нуклеоплазма — это полутвердая жидкость внутри ядра, где мы находим хроматин и ядрышко. Более того, хромосомы — это структуры в ядре, состоящие из ДНК, генетического материала.У прокариот ДНК организована в единую кольцевую хромосому. У эукариот хромосомы представляют собой линейные структуры.

Эукариотическое ядро ​​: ядро ​​хранит хроматин (ДНК плюс белки) в гелеобразном веществе, называемом нуклеоплазмой. Ядрышко — это конденсированная область хроматина, в которой происходит синтез рибосом. Граница ядра называется ядерной оболочкой. состоит из двух фосфолипидных бислоев: внешней мембраны и внутренней мембраны. Ядерная мембрана непрерывна с эндоплазматическим ретикулумом.Ядерные поры позволяют веществам входить и выходить из ядра.

Другие мембраносвязанные органеллы

Митохондрии — это овальные органеллы с двойной мембраной, которые имеют собственные рибосомы и ДНК. Эти органеллы часто называют «энергетическими фабриками» клетки, потому что они ответственны за выработку аденозинтрифосфата (АТФ), основной молекулы, несущей энергию клетки, посредством клеточного дыхания. Эндоплазматический ретикулум модифицирует белки и синтезирует липиды, в то время как аппарат Гольджи — это место, где происходит сортировка, маркировка, упаковка и распределение липидов и белков.Пероксисомы — это маленькие круглые органеллы, окруженные одиночными мембранами; они проводят реакции окисления, расщепляющие жирные кислоты и аминокислоты. Пероксисомы также выводят токсины из многих ядов, которые могут попасть в организм. Везикулы и вакуоли — это мембранные мешочки, которые функционируют при хранении и транспортировке. Помимо того факта, что вакуоли несколько больше, чем везикулы, между ними существует очень тонкое различие: мембраны везикул могут сливаться либо с плазматической мембраной, либо с другими мембранными системами внутри клетки.Все эти органеллы находятся в каждой эукариотической клетке.

Клетки животных и клетки растений

Хотя все эукариотические клетки содержат вышеупомянутые органеллы и структуры, между животными и растительными клетками есть некоторые поразительные различия. Клетки животных имеют центросомы и лизосомы, а клетки растений — нет. Центросома — это центр организации микротрубочек, расположенный рядом с ядрами клеток животных, в то время как лизосомы заботятся о пищеварительном процессе клетки.

Клетки животных : Несмотря на их фундаментальное сходство, между клетками животных и растений существуют поразительные различия.В клетках животных есть центриоли, центросомы и лизосомы, а в клетках растений их нет.

Кроме того, у растительных клеток есть клеточная стенка, большая центральная вакуоль, хлоропласты и другие специализированные пластиды, тогда как у животных клеток их нет. Клеточная стенка защищает клетку, обеспечивает структурную поддержку и придает форму клетке, в то время как центральная вакуоль играет ключевую роль в регулировании концентрации воды в клетке при изменении условий окружающей среды. Хлоропласты — это органеллы, осуществляющие фотосинтез.

Клетки растений : Клетки растений имеют клеточную стенку, хлоропласты, плазмодесматы и пластиды, используемые для хранения, и большую центральную вакуоль, тогда как клетки животных не имеют.

Плазменная мембрана и цитоплазма

Плазматическая мембрана состоит из фосфолипидного бислоя, который регулирует концентрацию веществ, которые могут проникать в клетку.

Цели обучения

Объясните структуру и назначение плазматической мембраны клетки

Основные выводы

Ключевые моменты

• Все эукариотические клетки имеют окружающую плазматическую мембрану, также известную как клеточная мембрана.
• Плазматическая мембрана состоит из фосфолипидного бислоя со встроенными белками, который отделяет внутреннее содержимое клетки от окружающей среды.
• Только относительно небольшие неполярные материалы могут легко перемещаться через липидный бислой плазматической мембраны.
• Пассивный транспорт — это движение веществ через мембрану, которое не требует использования энергии, в то время как активный транспорт — это перемещение веществ через мембрану с использованием энергии.
• Осмос — это диффузия воды через полупроницаемую мембрану вниз по градиенту ее концентрации; это происходит, когда существует дисбаланс растворенных веществ вне клетки по сравнению с внутри клетки.

Ключевые термины

• фосфолипид : любой липид, состоящий из диглицерида в сочетании с фосфатной группой и простой органической молекулой, такой как холин или этаноламин; они являются важными составляющими биологических мембран
• гипертонический : имеющий большее осмотическое давление, чем другой
• гипотонический : имеющий более низкое осмотическое давление, чем другое; клетка в этой среде заставляет воду попадать в клетку, вызывая ее набухание.

Плазменная мембрана

Несмотря на различия в структуре и функциях, все живые клетки в многоклеточных организмах имеют окружающую плазматическую мембрану (также известную как клеточная мембрана). Поскольку внешний слой вашей кожи отделяет ваше тело от окружающей среды, плазматическая мембрана отделяет внутреннее содержимое клетки от внешней среды. Плазматическая мембрана может быть описана как бислой фосфолипидов со встроенными белками, которые контролируют прохождение органических молекул, ионов, воды и кислорода в клетку и из нее.Отходы (такие как углекислый газ и аммиак) также покидают клетку, проходя через мембрану.

Эукариотическая плазменная мембрана : Эукариотическая плазматическая мембрана представляет собой фосфолипидный бислой, в который встроены белки и холестерин.

Клеточная мембрана представляет собой чрезвычайно гибкую структуру, состоящую в основном из двух соседних листов фосфолипидов. Холестерин, который также присутствует, способствует текучести мембраны. Одиночная молекула фосфолипида состоит из полярной фосфатной «головы», которая является гидрофильной, и неполярного липидного «хвоста», которая является гидрофобной.Ненасыщенные жирные кислоты приводят к изгибам гидрофобных хвостов. Фосфолипидный бислой состоит из двух фосфолипидов, расположенных хвост к хвосту. Гидрофобные хвосты соединяются друг с другом, образуя внутреннюю часть мембраны. Полярные головки контактируют с жидкостью внутри и снаружи ячейки.

Фосфолипидный бислой : фосфолипидный бислой состоит из двух смежных слоев фосфолипидов, расположенных хвостом к хвосту. Гидрофобные хвосты соединяются друг с другом, образуя внутреннюю часть мембраны.Полярные головки контактируют с жидкостью внутри и снаружи ячейки.

Основная функция плазматической мембраны — регулировать концентрацию веществ внутри клетки. Эти вещества включают ионы, такие как Ca ⁺⁺ , Na ⁺ , K ⁺ и Cl ^—; питательные вещества, включая сахара, жирные кислоты и аминокислоты; и продукты жизнедеятельности, особенно диоксид углерода (CO ₂ ), которые должны покинуть ячейку.

Двухслойная липидная структура мембраны обеспечивает клетке контроль доступа за счет проницаемости.Фосфолипиды плотно упакованы вместе, в то время как мембрана имеет гидрофобную внутреннюю часть. Эта структура делает мембрану избирательно проницаемой. Мембрана, обладающая избирательной проницаемостью, позволяет без посторонней помощи проходить через нее только веществам, отвечающим определенным критериям. В случае плазматической мембраны только относительно небольшие неполярные материалы могут перемещаться через липидный бислой (помните, липидные хвосты мембраны неполярны). Некоторыми примерами этих материалов являются другие липиды, кислород и углекислый газ, а также спирт.Однако водорастворимые материалы, такие как глюкоза, аминокислоты и электролиты, нуждаются в некоторой помощи для прохождения через мембрану, потому что они отталкиваются гидрофобными хвостами фосфолипидного бислоя.

Транспортировка через мембрану

Все вещества, которые проходят через мембрану, делают это одним из двух общих методов, которые подразделяются на категории в зависимости от того, требуется ли энергия. Пассивный (не требующий энергии) транспорт — это перемещение веществ через мембрану без затрат клеточной энергии.Во время этого типа транспорта материалы перемещаются путем простой диффузии или облегченной диффузии через мембрану вниз по градиенту их концентрации. Вода проходит через мембрану в процессе диффузии, называемом осмосом. Осмос — это диффузия воды через полупроницаемую мембрану вниз по градиенту ее концентрации. Это происходит, когда существует дисбаланс растворенных веществ вне клетки по сравнению с внутри клетки. Раствор с более высокой концентрацией растворенных веществ называется гипертоническим, а раствор с более низкой концентрацией растворенных веществ — гипотоническим.Молекулы воды будут диффундировать из гипотонического раствора в гипертонический раствор (если на них не действуют гидростатические силы).

Осмос : Осмос — это диффузия воды через полупроницаемую мембрану вниз по градиенту ее концентрации. Если мембрана проницаема для воды, но не для растворенного вещества, вода выровняет свою концентрацию, диффундируя в сторону более низкой концентрации воды (и, следовательно, в сторону более высокой концентрации растворенного вещества). В стакане слева раствор с правой стороны мембраны гипертонический.

В отличие от пассивного транспорта, активный (требующий энергии) транспорт — это перемещение веществ через мембрану с использованием энергии аденозинтрифосфата (АТФ). Энергия расходуется, чтобы способствовать движению материала через мембрану в направлении против градиента их концентрации. Активный транспорт может происходить с помощью протеиновых насосов или везикул. Другой формой этого типа транспорта является эндоцитоз, при котором клетка окружает внеклеточные материалы, используя свою клеточную мембрану.Противоположный процесс известен как экзоцитоз. Здесь клетка экспортирует материал с помощью везикулярного транспорта.

Цитоплазма

Плазматическая мембрана клетки также помогает удерживать цитоплазму клетки, которая обеспечивает гелеобразную среду для органелл клетки. В цитоплазме происходит большинство клеточных процессов, включая метаболизм, сворачивание белков и внутреннюю транспортировку.

Ядро и рибосомы

Ядро, находящееся в эукариотических клетках, содержит генетический материал, который определяет всю структуру и функцию этой клетки.

Цели обучения

Объясните назначение ядра в эукариотических клетках

Основные выводы

Ключевые моменты

• Ядро содержит ДНК клетки и направляет синтез рибосом и белков.
• Ядрышко находится в нуклеоплазме и представляет собой конденсированную область хроматина, в которой происходит синтез рибосом.
• Хроматин состоит из ДНК, обернутой вокруг гистоновых белков, и хранится в нуклеоплазме.
• Рибосомы — это большие комплексы белка и рибонуклеиновой кислоты (РНК), ответственные за синтез белка при транскрибировании ДНК из ядра.

Ключевые термины

• гистон : любой из различных простых водорастворимых белков, которые богаты основными аминокислотами лизином и аргинином и образуют комплекс с ДНК в нуклеосомах эукариотического хроматина
• ядрышко : заметное округлое, не связанное с мембраной тело в ядре клетки
• хроматин : комплекс ДНК, РНК и белков в ядре клетки, из которого хромосомы конденсируются во время деления клетки

Ядро

Одним из основных различий между прокариотическими и эукариотическими клетками является ядро.Как обсуждалось ранее, у прокариотических клеток отсутствует организованное ядро, в то время как эукариотические клетки содержат связанные с мембраной ядра (и органеллы), в которых находится ДНК клетки и которые направляют синтез рибосом и белков.

Ядро хранит хроматин (ДНК плюс белки) в гелеобразном веществе, называемом нуклеоплазмой. Чтобы понять хроматин, полезно сначала рассмотреть хромосомы. Хроматин описывает материал, из которого состоят хромосомы, структуры ядра, состоящие из ДНК, наследственного материала.Возможно, вы помните, что у прокариот ДНК организована в одну кольцевую хромосому. У эукариот хромосомы представляют собой линейные структуры. Каждый вид эукариот имеет определенное количество хромосом в ядрах клеток своего тела. Например, у человека число хромосом 46, а у дрозофилы — восемь. Хромосомы видны и отличимы друг от друга только тогда, когда клетка готовится к делению. Чтобы организовать большое количество ДНК в ядре, к хромосомам прикрепляются белки, называемые гистонами; ДНК оборачивается вокруг этих гистонов, образуя структуру, напоминающую бусинки на нитке.Эти комплексы белок-хромосома называются хроматином.

ДНК высокоорганизована : Это изображение показывает различные уровни организации хроматина (ДНК и белка). Вдоль нитей хроматина, размотанных комплексов белок-хромосома, мы находим ДНК, обернутую вокруг набора гистоновых белков.

Ядро хранит наследственный материал клетки : Ядро является центром управления клеткой. Ядро живых клеток содержит генетический материал, который определяет всю структуру и функции этой клетки.

Нуклеоплазма — это также то место, где мы находим ядрышко. Ядрышко — это конденсированная область хроматина, в которой происходит синтез рибосом. Рибосомы, большие комплексы белка и рибонуклеиновой кислоты (РНК), являются клеточными органеллами, ответственными за синтез белка. Они получают свои «приказы» на синтез белка из ядра, где ДНК транскрибируется в информационную РНК (мРНК). Эта мРНК перемещается к рибосомам, которые переводят код, обеспечиваемый последовательностью азотистых оснований в мРНК, в определенный порядок аминокислот в белке.

Рибосомы отвечают за синтез белка : Рибосомы состоят из большой субъединицы (вверху) и маленькой субъединицы (внизу). Во время синтеза белка рибосомы собирают аминокислоты в белки.

Наконец, граница ядра называется ядерной оболочкой. Он состоит из двух фосфолипидных бислоев: внешней мембраны и внутренней мембраны. Ядерная мембрана является продолжением эндоплазматической сети, в то время как ядерные поры позволяют веществам входить и выходить из ядра.

Митохондрии

Митохондрии — это органеллы, которые отвечают за выработку аденозинтрифосфата (АТФ), основной молекулы, переносящей энергию в клетке.

Цели обучения

Объясните роль митохондрий.

Основные выводы

Ключевые моменты

• Митохондрии содержат собственные рибосомы и ДНК; В сочетании с их двойной мембраной эти особенности предполагают, что когда-то они могли быть свободноживущими прокариотами, которые были поглощены более крупной клеткой.
• Митохондрии играют важную роль в клеточном дыхании за счет производства АТФ с использованием химической энергии, содержащейся в глюкозе и других питательных веществах.
• Митохондрии также ответственны за образование кластеров железа и серы, которые являются важными кофакторами многих ферментов.

Ключевые термины

• альфа-протеобактерии : таксономический класс в рамках филума Proteobacteria — фототропные протеобактерии.
• аденозинтрифосфат : многофункциональный нуклеозидтрифосфат, используемый в клетках в качестве кофермента, часто называемый «молекулярной единицей энергетической валюты» при внутриклеточном переносе энергии
• кофактор : неорганическая молекула, необходимая для функционирования фермента

Одним из основных отличий прокариот от эукариот является наличие митохондрий.Митохондрии — это двухмембранные органеллы, содержащие собственные рибосомы и ДНК. Каждая мембрана представляет собой бислой фосфолипидов, залитый белками. Эукариотические клетки могут содержать от одной до нескольких тысяч митохондрий, в зависимости от уровня потребления энергии клеткой. Каждая митохондрия имеет длину от 1 до 10 микрометров (или больше) и существует в клетке в виде органеллы, которая может быть яйцевидной, червеобразной или сложно разветвленной.

Структура митохондрий

Большинство митохондрий окружены двумя мембранами, что могло бы произойти, когда один мембраносвязанный организм был поглощен вакуолью другим мембраносвязанным организмом.Внутренняя мембрана митохондрий обширна и включает значительные складки, называемые кристами, которые напоминают текстурированную внешнюю поверхность альфа-протеобактерий. Матрикс и внутренняя мембрана богаты ферментами, необходимыми для аэробного дыхания.

Структура митохондрий : На этой электронной микрофотографии показана митохондрия в просвечивающем электронном микроскопе. Эта органелла имеет внешнюю мембрану и внутреннюю мембрану. Внутренняя мембрана содержит складки, называемые кристами, которые увеличивают площадь ее поверхности.Пространство между двумя мембранами называется межмембранным пространством, а пространство внутри внутренней мембраны называется митохондриальным матриксом. Синтез АТФ происходит на внутренней мембране.

Митохондрии имеют собственную (обычно) кольцевую хромосому ДНК, которая стабилизируется за счет прикрепления к внутренней мембране и несет гены, аналогичные генам, экспрессируемым альфа-протеобактериями. Митохондрии также имеют особые рибосомы и передающие РНК, которые напоминают эти компоненты у прокариот.Все эти особенности подтверждают гипотезу о том, что митохондрии когда-то были свободноживущими прокариотами.

Функция митохондрий

Митохондрии часто называют «электростанциями» или «энергетическими фабриками» клетки, потому что они отвечают за выработку аденозинтрифосфата (АТФ), основной молекулы, переносящей энергию. АТФ представляет собой кратковременную запасенную энергию клетки. Клеточное дыхание — это процесс производства АТФ с использованием химической энергии, содержащейся в глюкозе и других питательных веществах.В митохондриях этот процесс использует кислород и производит углекислый газ в качестве побочного продукта. Фактически, углекислый газ, который вы выдыхаете при каждом вдохе, образуется в результате клеточных реакций, которые производят углекислый газ в качестве побочного продукта.

Важно отметить, что в мышечных клетках очень высокая концентрация митохондрий, производящих АТФ. Вашим мышечным клеткам нужно много энергии, чтобы ваше тело двигалось. Когда ваши клетки не получают достаточно кислорода, они не производят много АТФ. Вместо этого небольшое количество АТФ, которое они производят в отсутствие кислорода, сопровождается образованием молочной кислоты.

Помимо аэробной генерации АТФ, митохондрии выполняют несколько других метаболических функций. Одна из этих функций — генерировать кластеры железа и серы, которые являются важными кофакторами многих ферментов. Такие функции часто связаны с уменьшением происходящих из митохондрий органелл анаэробных эукариот.

Происхождение митохондрий

Есть две гипотезы о происхождении митохондрий: эндосимбиотическая и аутогенная, но в настоящее время наиболее признанной теорией является эндосимбиоз.Эндосимбиотическая гипотеза предполагает, что митохондрии изначально были прокариотическими клетками, способными реализовывать окислительные механизмы. Эти прокариотические клетки могли быть поглощены эукариотом и стали эндосимбионтами, живущими внутри эукариота.

Сравнение растительных и животных клеток

Хотя обе они являются эукариотическими клетками, существуют уникальные структурные различия между клетками животных и растений.

Цели обучения

Различать структуры, обнаруженные в клетках животных и растений

Основные выводы

Ключевые моменты

• Центросомы и лизосомы обнаружены в клетках животных, но не существуют в клетках растений.
• Лизосомы — это «мусоропровод» животной клетки, в то время как в растительных клетках та же функция выполняется в вакуолях.
• Растительные клетки имеют клеточную стенку, хлоропласты и другие специализированные пластиды, а также большую центральную вакуоль, которых нет в клетках животных.
• Стенка ячейки представляет собой жесткое покрытие, которое защищает ячейку, обеспечивает структурную поддержку и придает форму ячейке.
• Хлоропласты, обнаруженные в клетках растений, содержат зеленый пигмент, называемый хлорофиллом, который улавливает световую энергию, которая управляет реакциями фотосинтеза растений.
• Центральная вакуоль играет ключевую роль в регулировании концентрации воды в растительной клетке при изменении условий окружающей среды.

Ключевые термины

• протист : любой из эукариотических одноклеточных организмов, включая простейших, слизистые плесени и некоторые водоросли; исторически сгруппированы в королевство Протоктисты.
• автотроф : любой организм, который может синтезировать пищу из неорганических веществ, используя тепло или свет в качестве источника энергии
• гетеротроф : организм, которому требуется внешний источник энергии в виде пищи, поскольку он не может синтезировать свою собственную

Клетки животных в сравнении с клетками растений

Каждая эукариотическая клетка имеет плазматическую мембрану, цитоплазму, ядро, рибосомы, митохондрии, пероксисомы и в некоторых случаях вакуоли; однако между клетками животных и растений существуют поразительные различия.В то время как и животные, и растительные клетки имеют центры организации микротрубочек (MTOC), животные клетки также имеют центриоли, связанные с MTOC: комплекс, называемый центросомой. Каждая клетка животных имеет центросому и лизосомы, а клетки растений — нет. У растительных клеток есть клеточная стенка, хлоропласты и другие специализированные пластиды, а также большая центральная вакуоль, тогда как у животных клеток нет.

Центросома

Центросома — это центр организации микротрубочек, расположенный рядом с ядрами клеток животных.Он содержит пару центриолей, две структуры, которые лежат перпендикулярно друг другу. Каждая центриоль представляет собой цилиндр из девяти троек микротрубочек. Центросома (органелла, из которой берут начало все микротрубочки) реплицируется до деления клетки, и центриоли, по-видимому, играют определенную роль в притяжении дублированных хромосом к противоположным концам делящейся клетки. Однако точная функция центриолей в делении клеток не ясна, потому что клетки, у которых была удалена центросома, все еще могут делиться; и клетки растений, в которых отсутствуют центросомы, способны к клеточному делению.

Структура центросомы : Центросома состоит из двух центриолей, расположенных под прямым углом друг к другу. Каждая центриоль представляет собой цилиндр, состоящий из девяти троек микротрубочек. Белки нонтубулина (обозначенные зелеными линиями) удерживают триплеты микротрубочек вместе.

Лизосомы

Клетки животных имеют еще один набор органелл, которых нет в клетках растений: лизосомы. Лизосомы — это «мусоропровод» клетки. В клетках растений пищеварительные процессы происходят в вакуолях.Ферменты в лизосомах способствуют расщеплению белков, полисахаридов, липидов, нуклеиновых кислот и даже изношенных органелл. Эти ферменты активны при гораздо более низком pH, чем у цитоплазмы. Следовательно, pH в лизосомах более кислый, чем pH цитоплазмы. Многие реакции, происходящие в цитоплазме, не могут происходить при низком pH, поэтому преимущество разделения эукариотической клетки на органеллы очевидно.

Стена клетки

Стенка ячейки представляет собой жесткое покрытие, которое защищает ячейку, обеспечивает структурную поддержку и придает форму ячейке.Грибковые и протистанские клетки также имеют клеточные стенки. В то время как основным компонентом стенок прокариотических клеток является пептидогликан, основной органической молекулой в стенке растительных клеток является целлюлоза, полисахарид, состоящий из единиц глюкозы. Когда вы надкусываете сырые овощи, например сельдерей, они хрустят. Это потому, что вы зубами разрываете жесткие клеточные стенки клеток сельдерея.

Целлюлоза : Целлюлоза представляет собой длинную цепь молекул β-глюкозы, соединенных 1-4 связями. Пунктирные линии на каждом конце рисунка обозначают серию из гораздо большего количества единиц глюкозы.Размер страницы не позволяет изобразить целую молекулу целлюлозы.

Хлоропласты

Подобно митохондриям, хлоропласты имеют собственную ДНК и рибосомы, но хлоропласты выполняют совершенно другую функцию. Хлоропласты — это органеллы растительной клетки, которые осуществляют фотосинтез. Фотосинтез — это серия реакций, в которых для образования глюкозы и кислорода используются углекислый газ, вода и световая энергия. Это главное различие между растениями и животными; растения (автотрофы) могут производить себе пищу, как сахар, в то время как животные (гетеротрофы) должны принимать их пищу.

Подобно митохондриям, хлоропласты имеют внешнюю и внутреннюю мембраны, но внутри пространства, ограниченного внутренней мембраной хлоропласта, находится набор взаимосвязанных и уложенных друг на друга заполненных жидкостью мембранных мешочков, называемых тилакоидами. Каждый стек тилакоидов называется гранумом (множественное число = грана). Жидкость, заключенная во внутренней мембране, окружающей грану, называется стромой.

Структура хлоропласта : Хлоропласт имеет внешнюю мембрану, внутреннюю мембрану и мембранные структуры, называемые тилакоидами, которые сложены в грану.Пространство внутри тилакоидных мембран называется тилакоидным пространством. Реакции сбора света происходят в тилакоидных мембранах, а синтез сахара происходит в жидкости внутри внутренней мембраны, которая называется стромой.

Хлоропласты содержат зеленый пигмент, называемый хлорофиллом, который улавливает световую энергию, которая запускает реакции фотосинтеза. Как и в клетках растений, у фотосинтезирующих протистов также есть хлоропласты. Некоторые бактерии осуществляют фотосинтез, но их хлорофилл не относится к органеллам.

Центральная вакуоль

Центральная вакуоль играет ключевую роль в регулировании концентрации воды в клетках при изменении условий окружающей среды. Когда вы забываете полить растение на несколько дней, оно увядает. Это связано с тем, что когда концентрация воды в почве становится ниже, чем концентрация воды в растении, вода выходит из центральных вакуолей и цитоплазмы. По мере того как центральная вакуоль сжимается, клеточная стенка остается без поддержки. Эта потеря поддержки клеточных стенок растительных клеток приводит к увяданию растения.Центральная вакуоль также поддерживает расширение клетки. Когда центральная вакуоль содержит больше воды, клетка становится больше, не тратя много энергии на синтез новой цитоплазмы.

Функция и структура клеточной мембраны

Клеточная мембрана (плазматическая мембрана) — это тонкая полупроницаемая мембрана, которая окружает цитоплазму клетки. Его функция заключается в защите целостности внутренней части клетки, позволяя одним веществам проникать в клетку, не допуская попадания других веществ.Он также служит основой для прикрепления цитоскелета у одних организмов и клеточной стенки у других. Таким образом, клеточная мембрана также помогает поддерживать клетку и помогает поддерживать ее форму.

Ключевые выводы

• Клеточная мембрана — это многогранная мембрана, которая окружает цитоплазму клетки. Он защищает целостность клетки, а также поддерживает клетку и помогает поддерживать форму клетки.
• Белки и липиды являются основными компонентами клеточной мембраны.Точная смесь или соотношение белков и липидов может варьироваться в зависимости от функции конкретной клетки.
• Фосфолипиды — важные компоненты клеточных мембран. Они спонтанно образуют липидный бислой, который является полупроницаемым, так что только определенные вещества могут диффундировать через мембрану внутрь клетки.
• Подобно клеточной мембране, некоторые клеточные органеллы окружены мембранами. Ядро и митохондрии — два примера.

Другая функция мембраны — регулировать рост клеток за счет баланса эндоцитоза и экзоцитоза.При эндоцитозе липиды и белки удаляются из клеточной мембраны по мере интернализации веществ. При экзоцитозе везикулы, содержащие липиды и белки, сливаются с клеточной мембраной, увеличивая размер клетки. Клетки животных, клетки растений, прокариотические клетки и клетки грибов имеют плазматические мембраны. Внутренние органеллы также покрыты мембранами.

Липиды клеточной мембраны

Вид фосфолипидов под микроскопом.

Stocktrek Images / Getty Images

Фосфолипиды являются основным компонентом клеточных мембран.Фосфолипиды образуют липидный бислой, в котором их гидрофильные (привлеченные водой) области головы спонтанно располагаются так, чтобы быть обращенными к водному цитозолю и внеклеточной жидкости, в то время как их гидрофобные (отталкиваемые водой) участки хвоста обращены в сторону от цитозоля и внеклеточной жидкости. Липидный бислой является полупроницаемым, что позволяет только определенным молекулам диффундировать через мембрану.

Холестерин — еще один липидный компонент мембран клеток животных. Молекулы холестерина селективно распределены между фосфолипидами мембран.Это помогает удерживать клеточные мембраны от жесткости, предотвращая слишком плотную упаковку фосфолипидов. Холестерин не содержится в мембранах растительных клеток.

Гликолипиды расположены на поверхности клеточных мембран и имеют присоединенную к ним углеводную сахарную цепь.