Основные органоиды клетки

На данном уроке будет рассмотрена тема «Основные органоиды клетки». Мы продолжим изучать устройство клетки. Вы уже знакомы с главными ее компонентами. На этом уроке мы продолжим изучать основные органоиды клетки. Вначале мы познакомимся с еще одним представителем ее мембранных органоидов – пластидами. Затем изучим ее немембранные органоиды.

БИОЛОГИЯ 9 КЛАСС

Тема: Клеточный уровень

Урок 9. Основные органоиды клетки

Анисимов Алексей Станиславович,

учитель биологии и химии,

г. Москва

Сегодня мы продолжим изучать строение этой сложной биосистемы, каковой является клетка. Мы уже знаем, как устроены главные компоненты клетки – биологические мембраны, цитоплазма и ядро, также мы начали изучать мембранные органоиды клетки, такие как, например, эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, лизосомы и митохондрии. Сейчас нам предстоит познакомиться еще с некоторыми представителями группы мембранных органоидов – пластидами. После чего мы перейдем к изучению немембранных органоидов клетки.

Пластиды – двумембранные органоиды растительных клеток. У современных высших растений пластиды бывают трех видов – хлоропласты, хромопласты и лейкопласты.

Внутренняя мембрана этих органоидов образует складки. Внутри пластиды представляют собой систему белково-липидных мембран, погруженных в основное вещество — матрикс, или строму. Внутренние мембраны образуют единую (непрерывную) пластинчатую систему, состоящую из замкнутых уплощённых мешочков (цистерн), так называемых тилакоидов, которые группируются в граны по 10–30 штук.

В состав тилакоидах находятся пигменты. Это хлорофиллы А и Б и каратиноиды. Таким образом, в пластидах осуществляется один из важнейших процессов жизнедеятельности растительной клетки – фотосинтез.

Хлоропласты (от греч. chlorós – зелёный и plastós – вылепленный, образованный), внутриклеточные органеллы растительной клетки – пластиды, в которых осуществляется фотосинтез. Окрашены в зелёный цвет благодаря присутствию в них основного пигмента фотосинтеза – хлорофилла. Основная функция хлоропластов состоит в улавливании и преобразовании световой энергии.

Второй тип пластид – хромопласты – имеют округлую или многоугольную форму и окрашены соответственно в желтые, красные, оранжевые или бурые цвета. Это происходит благодаря группе пигментов-каратиноидов.

       

Разнообразие окраски цветов и плодов растений обусловлено этой группой пигментов.

Лейкопласты – округлые бесцветные пластиды. Обычно они находятся в неосвещенных частях растений, например в клубнях картофеля. В лейкопластах из неорганических соединений синтезируются более сложные вещества – полисахариды, белки, жиры.

Перечисленные типы пластид могут превращаться друг в друга. На свету в лейкопластах образуется хлорофилл. И они превращаются в хлоропласты.

Этим объясняется позеленение клубней картофеля на свету. Хлоропласты, в свою очередь, осенью утрачивают хлорофилл, и листва на деревьях превращается из зеленой в золотисто-багряную.

Хромопласты на свету способны превращаться в хлоропласты. Это явление можно наблюдать, когда зеленеют верхушки оранжевых корнеплодов моркови.

Рибосомы. Название этих органелл происходит от знакомого нам слова «рибонуклеиновый» и греческого слова «сома», что значит «тело». Рибосомы выполняют сборку полимерной молекулы белка. Количество рибосом в клетке огромно: от 10 000 у прокариот и до сотен тысяч у эукариот. Каждая рибосома состоит из двух частей (субъединиц) – большой и малой, состоящей из нескольких молекул РНК и нескольких молекул белков. У эукариот рибосомы встречаются не только в цитоплазме, но и в митохондриях и хлоропластах. Функция рибосом – синтез белка. Очень часто они объединяются в группы – полисомы. Синтез самих рибосом у эукариот происходит в специальной внутриядерной структуре — ядрышке.

Клеточный центр. Этот органоид называют центром организации микротрубочек. Микротрубочки представляют собой нитевидные структуры, образованные белками. Они поддерживают форму клетки – создают цитоскелет. Микротрубочки связаны с цитоплазматической и ядерной мембранами, они обеспечивают движение внутриклеточных структур. Очень важная роль отводится микротрубочкам во время деления – они обеспечивают движение хромосом. Кроме того, микротрубочки входят в состав органоидов движения – ресничек и жгутиков, характерных для некоторых клеток, например инфузорий или сперматозоидов. Клеточный центр встречается в клетках животных и низших растений. В клетках высших растений этот органоид отсутствует.

Дополнительный материал

Пластиды

Пластиды, как и митохондрии, могут размножаться самостоятельно. Предполагают, что хлоропласты возникли из цианобактерий, так как они являются двухмембранным органоидом, имеют собственную ДНК и РНК, а также полноценный аппарат синтеза белка (причем рибосомы в нем прокариотического типа, как и у свободных бактерий). Размножаются эти пластиды бинарным делением, как и их предки – цианобактерии, а мембраны тилакоидов до боли напоминают мембраны прокариот (наличием специфических кислых липидов). Другими словами, современная эукариотическая клетка – это симбиоз даже не одного, а нескольких видов более примитивных организмов.

Рибосомы

Рибосомы впервые были описаны как уплотненные частицы, или гранулы, клеточным биологом румынского происхождения Джорджем Паладе в середине 1950-х гг. В 1974 г. он получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине «за открытия, касающиеся структурной и функциональной организации клетки». При этом сам термин «рибосома» появился лишь в 1958 году. По всей видимости, рибосомы могли сформироваться в результате постепенной эволюции из очень простой маленькой молекулы РНК — проторибосомы, способной катализировать реакцию соединения двух аминокислот. Все остальные структурные блоки рибосомы последовательно добавлялись к проторибосоме, повышая эффективность её работы.