Немембранные органоиды: строение и функции

Все клетки живых организмов состоят из плазматической мембраны, ядра и цитоплазмы. В последней находятся органоиды и включения. Органоиды – это постоянные образования в клетке, каждое из которых исполняет определенные функции. Включения – это временные структуры, которые в основном состоят из гликогена у животных и крахмала у растений. Они выполняют запасную функцию. Включения могут находиться как в цитоплазме, так и в матриксе отдельных органоидов, таких как хлоропласты.

Видео: Биология

Классификация органоидов

В зависимости от строения, они делятся на две большие группы. В цитологии выделяют мембранные и немембранные органоиды. Первые можно разделить на две подгруппы: одномембранные и двумембранные.

К одномембранным органоидам относятся эндоплазматическая сеть (ретикулум), аппарат Гольджи, лизосомы, вакуоли, везикулы, меланосомы.

К двумембранным органоидам причисляются митохондрии и пластиды (хлоропласты, хромопласты, лейкопласты). Они имеют самое сложное строение, и не только за счет наличия двух мембран. В их составе также могут присутствовать включения и даже целые органоиды и ДНК. Например, в матриксе митохондрий можно наблюдать рибосомы и митохондриальную ДНК (мтДНК).

Видео: 60 Эукариотические клетки немембранные органоиды)

К немембранным органоидам относятся рибосомы, клеточный центр (центриоль), микротрубочки и микрофиламенты.

Немембранные органоиды: функции

Рибосомы нужны для того, чтобы синтезировать белок. Они отвечают за процесс трансляции, то есть расшифровке информации, которая находится на иРНК, и формировании полипептидной цепочки из отдельных аминокислот.

Видео: Растительные клетки (Научфильм, учебное видео СССР)

Клеточный центр участвует в образовании веретена деления. Оно образуется как в процессе мейоза, так и митоза.

Такие немембранные органоиды, как микротрубочки, формируют цитоскелет. Он выполняет структурную и транспортную функции. По поверхности микротрубочек могут перемещаться как отдельные вещества, так и целые органоиды, например, митохондрии. Процесс транспортировки происходит с помощью специальных белков, которые называются моторными. Центром организации микротрубочек является центриоль.

Микрофиламенты могут участвовать в процессе изменения формы клетки, а также нужны для передвижения некоторых одноклеточных организмов, таких как амебы. Кроме того, из них могут образовываться разнообразные структуры, функции которых до конца не изучены.

Структура

Как понятно из названия, органоиды немембранного строения не имеют мембран. Они состоят из белков. Некоторые из них содержат также нуклеиновые кислоты.

Структура рибосом

Эти немембранные органоиды находятся на стенках эндоплазматического ретикулума. Рибосома обладает шаровидной формой, ее диаметр составляет 100-200 ангстрем. Эти немембранные органоиды состоят из двух частей (субъединиц) – малой и большой. Когда рибосома не функционирует, они находятся раздельно. Для того, чтобы они объединились, обязательно присутствие ионов магния или кальция в цитоплазме.

Иногда при синтезе больших молекул белка рибосомы могут объединяться в группы, которые называются полирибосомами или полисомами. Количество рибосом в них может колебаться от 4-5 до 70-80 в зависимости от размера молекулы белка, которая синтезируется ими.

Рибосомы состоят из белков и рРНК (рибосомной рибонуклеиновой кислоты), а также молекул воды и ионов металлов (магния или кальция).

Строение клеточного центра

У эукариот эти немембранные органоиды состоят из двух частей, называемых центросомами, и центросферы – более светлой области цитоплазмы, которая окружает центриоли. В отличии от случая с рибосомами, части этого органоида обычно объединены. Совокупность двух центросом называется диплосомой.

Каждая центросома состоит из микротрубочек, которые закручены в форме цилиндра.

Структура микрофиламентов и микротрубочек

Первые состоят из актина и других сократительных белков, таких как миозин, тропомиозин и др.

Микротрубочки представляют длинные цилиндры, пустые внутри, которые растут от центриоли к краям клетки. Их диаметр – 25 нм, а длина может быть от нескольких нанометров до нескольких миллиметров в зависимости от размеров и функций клетки. Эти немембранные органоиды состоят в первую очередь из белка тубулина.

Микротрубочки являются нестабильными органоидами, которые постоянно изменяются. У них наблюдается плюс-конец и минус-конец. Первый постоянно присоединяет к себе молекулы тубулина, а от второго они постоянно отщепляются.

Формирование немембранных органоидов

За образование рибосом отвечает ядрышко. В нем происходит формирование рибосомной РНК, структура которой кодируется рибосомной ДНК, находящейся на специальных участках хромосом. Белки, из которых состоят эти органоиды, синтезируются в цитоплазме. После этого они транспортируются в ядрышко, где и объединяются с рибосомной РНК, образуя малую и большую субъединицы. Затем уже готовые органоиды перемещаются в цитоплазму, а затем на стенки гранулярного эндоплазматического ретикулума.

Клеточный центр присутствует в клетке уже с момента ее образования. Он формируется при делении материнской клетки.

Заключение

В качестве вывода приведем краткую таблицу.

Итак, теперь вы знаете все о немембранных органоидах, которые имеются как в растительных, так и в животных и грибных клетках.