Органоиды клетки (органеллы)

Органоиды клетки — постоянные клеточные структуры, клеточные органы, обеспечивающие выполнение специфических функций в процессе жизнедеятельности клетки — хранение и передачу генетической информации, перенос веществ, синтез и превращения веществ и энергии, деление, движение и др.

К органоидам (органеллам) клеток эукариот относятся:

хромосомы;
клеточная мембрана;
митохондрии;
комплекс Гольджи;
эндоплазматическая сеть;
рибосомы;
микротрубочки;
микрофиламенты;
лизосомы.

В животных клетках присутствуют также центриоли, микрофибриллы, а в растительных — свойственные только им пластиды.

Иногда к органоидам клеток эукариот относят и ядро в целом.

Прокариоты лишены большинства органоидов, у них имеются лишь клеточная мембрана и рибосомы, отличающиеся от цитоплазматических рибосом клеток эукариот.

В специализированных эукариотных клетках могут быть сложные структуры, в основе которых находятся универсальные органоиды, например микротрубочки и центриоли — главные компоненты жгутиков и ресничек. Микрофибриллы лежат в основе тоно- и нейрофибрилл. Специальные структуры одноклеточных, например жгутики и реснички (построены так же, как у клеток многоклеточных), выполняют функцию органов движения.

Чаще в современной литературе термины «органоиды» и «органеллы» употребляют как синонимы.

Структуры, общие для животных и растительных клеток

Схематическое изображение	Структура	Функции
Плазматическая мембрана (плазмалемма, клеточная мембрана)	Два слоя липида (бислой) между двумя слоями белка	Избирательно проницаемый барьер, регулирующий обмен между клеткой и средой
Ядро	Самая крупная органелла, заключенная в оболочку из двух мембран, пронизанную ядерными порами. Содержит хроматин — в такой форме раскрученные хромосомы находятся в интерфазе. Содержит также структуру, называемую ядрышком	Хромосомы содержат ДНК — вещество наследственности. ДНК состоит из генов, регулирующих все виды клеточной активности. Деление ядра лежит в основе размножения клеток, а следовательно, и процесса воспроизведения. В ядрышке образуются рибосомы
Эндоплазматический ретикулум (ЭР)	Система уплощенных мембранных мешочков — цистерн — в виде трубочек и пластинок. Образует единое целое с наружной мембраной ядерной оболочки	Если поверхность ЭР покрыта рибосомами, то он называется шероховатым. По цистернам такого ЭР транспортируется белок, синтезированный на рибосомах. Гладкий ЭР (без рибосом) служит местом синтеза липидов и стероидов
Рибосомы	Очень мелкие органеллы, состоящие из двух субчастиц — большой и малой. Содержат белок и РНК приблизительно в равных долях. Рибосомы, обнаруживаемые в митохондриях (а также в хлоропластах — у растений), еще мельче	Место синтеза белка, где удерживаются в правильном положении различные взаимодействующие молекулы. Рибосомы связаны с ЭР или свободно лежат в цитоплазме. Много рибосом могут образовать полисому (полирибосому), в которой они нанизаны на единую нить матричной РНК
Митохондрии	Митохондрия окружена оболочкой из двух мембран, внутренняя мембрана образует складки (кристы). Содержит матрикс, в котором находятся небольшое количество рибосом, одна кольцевая молекула ДНК и фосфатные гранулы	При аэробном дыхании в кристах происходит окислительное фосфорилирование и перенос электронов, а в матриксе работают ферменты, участвующие в цикле Кребса и в окислении жирных кислот
Аппарат Гольджи	Стопка уплощенных мембранных мешочков — цистерн. На одном конце стопки мешочка непрерывно образуются, а с другого — отшнуровываются в виде пузырьков. Стопки могут существовать в виде дискретных диктиосом, как в растительных клетках, или образовывать пространственную сеть, как во многих животных клетках	Многие клеточные материалы, например ферменты из ЭР, претерпевают модификацию в цистернах и транспортируются в пузырьках. Аппарат Гольджи участвует в процессе секреции, и в нем образуются лизосомы
Лизосомы	Простой сферический мембранный мешочек (мембрана одинарная), заполненный пищеварительными (гидролитическими) ферментами. Содержимое кажется гомогенным	Выполняют много функций, всегда связанных с распадом каких-либо структур или молекул
Микротельца	Органелла не совсем правильной сферической формы, окруженная одинарной мембраной. Содержимое имеет зернистую структуру, но иногда в нем попадается кристаллоид, или скопление нитей	Все микротельца содержат каталазу — фермент, катализирующий расщепление пероксида водорода. Все они связаны с окислительными реакциями
Клеточная стенка, срединная пластинка, плазмодесмы
клеточная стенка	Жесткая клеточная стенка, окружающая клетку, состоит из целлюлозных микрофибрилл, погруженных в матрикс, в состав которого входят другие сложные полисахариды, а именно гемицеллюлозы и пектиновые вещества. У некоторых клеток клеточные стенки претерпевают вторичное утолщение		Обеспечивает механическую опору и защиту. Благодаря ей возникает тургорное давление, способствующее усилению опорной функции. Предотвращает осмотический разрыв клетки. По клеточной стенке происходит передвижение воды и минеральных солей. Различные модификации, например пропитывание лигнином, обеспечивают выполнение специализированных функций
средняя пластинка	Тонкий слой пектиновых веществ (пектатов кальция и магния)		Скрепляет друг с другом соединение клетки
плазмодесма	Тонкая цитоплазматическая нить, связывающая цитоплазму двух соседних клеток через тонкую пору в клеточной стенке. Пора выстлана плазматической мембраной Сквозь пору проходит десмотубула, часто соединенная на обоих концах с ЭР		Объединяют протопласты соседних клеток в единую непрерывную систему — симпласт, по которой происходит транспортировка веществ между этими клетками
Хлоропласт	Крупная, содержащая хлорофилл пластида, в которой протекает фотосинтез. Хлоропласт окружен оболочкой из двойной мембраны и заполнен студенистой стромой. В строме находится система мембран, собранных в стопки, или граны. В ней же может отлагаться крахмал. Кроме того, строма содержит рибосомы, кольцевую молекулу ДНК и капельки масла		В этой органелле происходит фотосинтез, то есть синтез сахаров и других веществ из СО₂ и воды за счет световой энергии, улавливаемой хлорофиллом. Световая энергия превращается в химическую
Крупная центральная вакуоль	Мешок, образованный одинарной мембраной, которая называется тонопластом. В вакуоли содержится клеточный сок — концентрированный раствор различных веществ, таких, как минеральные соли, сахара, пигменты, органические кислоты и ферменты. В зрелых клетках вакуоли обычно бывают большими		Здесь хранятся различные вещества, в том числе и конечные продукты обмена. От содержимого вакуоли в сильной степени зависят осмотические свойства клетки. Иногда вакуоль выполняет функции лизосом

Сравнительная характеристика РНК и ДНК

Признаки	РНК	ДНК
Местонахождение в клетке	Ядро, рибосомы, цитоплазма, митохондрии, хлоропласты	Ядро, митохондрии, хлоропласты
Местонахождение в ядре	Ядрышко	Хромосомы
Строение макромолекулы	Одинарная полинуклеотидная цепочка	Двойной неразветвленный линейный полимер, свернутый правозакрученной спиралью
Мономеры	Рибонуклеотиды	Дезоксирибонуклеотиды
Состав нуклеотида	Азотистое основание (пуриновое — аденин, гуанин, пиримидиновое — урацил, цитозин); рибоза (углевод): остаток фосфорной кислоты	Азотистое основание (пуриновое — аденин, гуанин, пиримидиновое — тимин, цитозин); дезоксирибоза (углевод): остаток фосфорной кислоты
Типы нуклеотидов	Алениловый (А), гуаниловый (Г), уридиловый (У), цитидиловый (Ц)	Алениловый (А), гуаниловый (Г), тимидиловый (Т), цитидиловый (Ц)
Свойства	Не способна к самоудвоению. Лабильна	Способна к самоудвоению по принципу комплементарности (редупликации): А-Т, Т-А, Г-Ц, Ц-Г Стабильна
Функции	Информационная (иРНК) — передает код наследственной информации о первичной структуре белковой молекулы; рибосомальная (рРНК) — входит в состав рибосом; транспортная (тРНК) — переносит аминокислоты к рибосомам; митохондриальная и пластидная РНК — входят в состав рибосом этих органелл	Химическая основа хромосомного генетического материала (гена); синтез ДНК, синтез РНК, информация о структуре белков