Tumbuhan dan kulat terdiri daripada tiga bahagian utama: membran plasma, nukleus dan sitoplasma. Bakteria berbeza daripada mereka kerana mereka tidak mempunyai nukleus, tetapi mereka juga mempunyai membran dan sitoplasma.
Bagaimanakah struktur sitoplasma?
Ini adalah bahagian dalam sel, di mana hyaloplasma (medium cecair), kemasukan dan kemasukan boleh dibezakan. Kemasukan ialah pembentukan tidak kekal dalam sel, yang kebanyakannya adalah titisan atau kristal ganti. nutrien. Organel ialah struktur kekal. Sama seperti dalam badan unit berfungsi utama adalah organ, begitu juga dalam sel semua fungsi utama dilakukan oleh organel.
Organel sel membran dan bukan membran
Yang pertama dibahagikan kepada membran tunggal dan dua membran. Dua yang terakhir ialah mitokondria dan kloroplas. Sel-sel membran tunggal termasuk lisosom, kompleks Golgi, retikulum), dan vakuol. Kami akan bercakap lebih lanjut mengenai organel bukan membran dalam artikel ini.
Organel sel struktur bukan membran
Ini termasuk ribosom, pusat sel, serta sitoskeleton yang dibentuk oleh mikrotubulus dan mikrofilamen. Juga termasuk dalam kumpulan ini adalah organel pergerakan yang dimiliki oleh organisma unisel, serta sel pembiakan lelaki haiwan. Mari kita lihat secara tertib organel sel bukan membran, struktur dan fungsinya.
Apakah ribosom?
Ini adalah sel yang terdiri daripada ribonukleoprotein. Struktur mereka termasuk dua bahagian (subunit). Satu daripadanya kecil, satu besar. DALAM keadaan tenang mereka terletak secara berasingan. Mereka bersambung apabila ribosom mula berfungsi.
Organel sel bukan membran ini bertanggungjawab untuk sintesis protein. Iaitu, untuk proses terjemahan - sambungan asid amino ke dalam rantai polipeptida dalam susunan tertentu, maklumat tentang yang disalin daripada DNA dan direkodkan pada mRNA.
Saiz ribosom ialah dua puluh nanometer. Bilangan organel ini dalam sel boleh mencecah sehingga beberapa puluh ribu.
Dalam eukariota, ribosom terdapat dalam hyaloplasma dan pada permukaan retikulum endoplasma kasar. Mereka juga terdapat di dalam organel dua membran: mitokondria dan kloroplas.
Pusat sel
Organel ini terdiri daripada sentrosom, yang dikelilingi oleh sentrosfera. Sentrosom diwakili oleh dua sentriol - silinder dalam kosong yang terdiri daripada mikrotubul. Sentrosfera terdiri daripada mikrotubulus memanjang secara jejari dari pusat sel. Ia juga mengandungi filamen perantaraan dan mikrofibril.
Pusat sel menjalankan fungsi seperti pembentukan gelendong pembahagian. Ia juga merupakan pusat organisasi mikrotubulus.
Berkenaan struktur kimia organel ini, bahan utama ialah tubulin protein.
Organel ini terletak di pusat geometri sel, itulah sebabnya ia mempunyai nama ini.
Mikrofilamen dan mikrotubulus
Yang pertama ialah filamen aktin protein. Diameternya ialah 6 nanometer.
Diameter mikrotubul ialah 24 nanometer. Dinding mereka diperbuat daripada tubulin protein.
Organel sel bukan membran ini membentuk sitoskeleton yang membantu mengekalkan bentuk yang tetap.
Satu lagi fungsi mikrotubul ialah pengangkutan; organel dan bahan dalam sel boleh bergerak bersamanya.
Organoid pergerakan
Mereka datang dalam dua jenis: silia dan flagella.
Yang pertama ialah organisma unisel seperti ciliates selipar.
Chlamydomonas mempunyai flagela, serta sperma haiwan.
Organel pergerakan terdiri daripada protein kontraktil.
Kesimpulan
Sebagai kesimpulan, kami menyediakan maklumat umum.
| Organoid | Lokasi dalam sangkar | Struktur | Fungsi |
| Ribosom | Mereka terapung dengan bebas dalam hyaloplasma dan juga terletak di bahagian luar dinding retikulum endoplasma kasar. | Terdiri daripada bahagian kecil dan besar. Komposisi kimia - ribonukleoprotein. | Sintesis protein |
| Pusat sel | Pusat geometri sel | Dua sentriol (silinder mikrotubul) dan satu centrosfera - mikrotubul memanjang secara jejari. | Pembentukan gelendong, organisasi mikrotubulus |
| Mikrofilamen | Dalam sitoplasma sel | Filamen nipis diperbuat daripada aktin protein kontraktil | Mencipta sokongan, kadangkala menyediakan pergerakan (contohnya, dalam amoeba) |
| Mikrotubul | Dalam sitoplasma | Tiub tubulin berongga | Penciptaan sokongan, pengangkutan unsur sel |
| Silia dan flagela | Dari luar membran plasma | Terdiri daripada protein | Pergerakan organisma bersel tunggal di angkasa |
Oleh itu, kami melihat semua organel bukan membran tumbuhan, haiwan, kulat dan bakteria, struktur dan fungsinya.
Organel ialah struktur yang sentiasa ada dalam sitoplasma dan khusus untuk melaksanakan fungsi tertentu. Berdasarkan prinsip organisasi, organel sel membran dan bukan membran dibezakan.
Organel membran sel
1. Retikulum endoplasmic(EPS) - sistem membran dalaman sitoplasma, membentuk rongga besar - tangki dan banyak tubul; mengambil kedudukan pusat dalam sel, di sekeliling nukleus. EPS membentuk sehingga 50% daripada isipadu sitoplasma. Saluran ER menghubungkan semua organel sitoplasma dan membuka ke ruang perinuklear sampul nuklear. Oleh itu, ER adalah sistem peredaran darah intraselular. Terdapat dua jenis membran retikulum endoplasma - licin dan kasar (berbutir). Walau bagaimanapun, adalah perlu untuk memahami bahawa mereka adalah sebahagian daripada satu retikulum endoplasma berterusan. Ribosom terletak pada membran berbutir, di mana sintesis protein berlaku. Sistem enzim yang terlibat dalam sintesis lemak dan karbohidrat disusun secara teratur pada membran licin.
2. Radas Golgi ialah sistem tangki, tubul dan vesikel yang dibentuk oleh membran licin. Struktur ini terletak di pinggiran sel berhubung dengan EPS. Pada membran radas Golgi, sistem enzim terlibat dalam pembentukan yang lebih kompleks sebatian organik daripada protein, lemak dan karbohidrat yang disintesis dalam EPS. Perhimpunan membran dan pembentukan lisosom berlaku di sini. Membran radas Golgi memastikan pengumpulan, kepekatan dan pembungkusan rembesan yang dikeluarkan daripada sel.
3. Lisosom ialah organel membran yang mengandungi sehingga 40 enzim proteolitik yang mampu memecahkan molekul organik. Lisosom terlibat dalam proses pencernaan intraselular dan apoptosis (kematian sel terprogram).
4. Mitokondria ialah stesen tenaga sel. Organel dua membran dengan membran luar dan dalam yang licin membentuk cristae - rabung. Pada permukaan dalaman membran dalam, sistem enzim yang terlibat dalam sintesis ATP disusun dengan teratur. Mitokondria mengandungi molekul DNA bulat, struktur serupa dengan kromosom prokariot. Terdapat banyak ribosom kecil di mana sintesis protein berlaku, sebahagiannya bebas daripada nukleus. Walau bagaimanapun, gen yang terkandung dalam molekul DNA bulat tidak mencukupi untuk menyediakan semua aspek kehidupan mitokondria, dan ia adalah struktur separa autonomi sitoplasma. Peningkatan bilangan mereka berlaku disebabkan oleh pembahagian, yang didahului oleh penggandaan molekul DNA bulat.
5. Plastid ialah ciri organel sel tumbuhan. Terdapat leucoplasts - plastid tidak berwarna, kromoplast, yang mempunyai warna merah-oren, dan kloroplas. - plastid hijau. Kesemua mereka mempunyai pelan struktur tunggal dan dibentuk oleh dua membran: bahagian luar (licin) dan bahagian dalam, membentuk sekatan - tilakoid stromal. Pada tilakoid stroma terdapat grana, terdiri daripada vesikel membran yang rata - tilakoid grana, disusun satu di atas yang lain seperti lajur syiling. Tilakoid grana mengandungi klorofil. Fasa cahaya fotosintesis berlaku di sini - di grana, dan tindak balas fasa gelap - di stroma. Plastid mengandungi molekul DNA berbentuk cincin, struktur serupa dengan kromosom prokariot, dan banyak ribosom kecil di mana sintesis protein berlaku, sebahagiannya bebas daripada nukleus. Plastid boleh berubah dari satu jenis kepada yang lain (kloroplas kepada kromoplast dan leukoplas); ia adalah organel separa autonomi sel. Peningkatan bilangan plastid berlaku kerana pembahagiannya kepada dua dan tunas, yang didahului oleh penggandaan molekul DNA bulat.
Organel sel bukan membran
1. Ribosom ialah pembentukan bulat dua subunit, yang terdiri daripada 50% RNA dan 50% protein. Subunit terbentuk dalam nukleus, dalam nukleolus, dan dalam sitoplasma dengan kehadiran ion Ca 2+ mereka digabungkan menjadi struktur integral. Dalam sitoplasma, ribosom terletak pada membran retikulum endoplasma (ER butiran) atau bebas. Di pusat ribosom yang aktif, proses terjemahan berlaku (pemilihan antikodon tRNA kepada kodon mRNA). Ribosom, bergerak di sepanjang molekul mRNA dari satu hujung ke hujung yang lain, secara berurutan menjadikan kodon mRNA tersedia untuk bersentuhan dengan antikodon tRNA.
2. Sentriol (pusat sel) ialah jasad silinder, dindingnya ialah 9 triad mikrotubul protein. DALAM pusat sel Sentriol terletak pada sudut tepat antara satu sama lain. Mereka mampu membiak sendiri mengikut prinsip pemasangan sendiri. Pemasangan sendiri ialah pembentukan struktur yang serupa dengan yang sedia ada dengan bantuan enzim. Sentriol mengambil bahagian dalam pembentukan filamen gelendong. Mereka memastikan proses pengasingan kromosom semasa pembahagian sel.
3. Flagela dan silia ialah organel pergerakan; mereka mempunyai pelan struktur tunggal - bahagian luar muka flagel persekitaran dan dilindungi oleh sebahagian daripada membran sitoplasma. Mereka adalah silinder: dindingnya terdiri daripada 9 pasang mikrotubul protein, dan di tengah terdapat dua mikrotubul paksi. Di dasar flagellum, terletak di ektoplasma - sitoplasma terletak terus di bawah membran sel, satu lagi mikrotubulus pendek ditambah kepada setiap pasangan mikrotubulus. Akibatnya, badan basal terbentuk, yang terdiri daripada sembilan triad mikrotubul.
4. Sitoskeleton diwakili oleh sistem gentian protein dan mikrotubul. Menyediakan penyelenggaraan dan perubahan dalam bentuk badan sel dan pembentukan pseudopodia. Bertanggungjawab untuk pergerakan amoeboid, membentuk rangka kerja dalaman sel, memastikan pergerakan struktur selular melalui sitoplasma.
2.3. Mari kita lihat lebih dekat pada kerja protein pembawa, yang memastikan pengangkutan pasif bahan merentasi membran sel. Proses di mana protein pembawa mengikat dan mengangkut molekul terlarut menyerupai tindak balas enzim. Semua jenis protein pembawa mengandungi tapak pengikat untuk molekul yang diangkut. Apabila protein tepu, kadar pengangkutan adalah maksimum. Pengikatan boleh disekat sama ada oleh perencat kompetitif (bersaing untuk tapak pengikatan yang sama) atau oleh perencat bukan persaingan yang mengikat di tempat lain dan menjejaskan struktur pengangkut. Mekanisme molekul protein pengangkut belum diketahui. Diandaikan bahawa mereka mengangkut molekul dengan menjalani perubahan konformasi boleh balik yang membolehkan tapak pengikatannya terletak berselang-seli pada satu sisi atau sebelah membran yang lain. Gambar rajah ini membentangkan model yang menunjukkan bagaimana perubahan konformasi dalam protein boleh membolehkan penyebaran termudah bagi bahan terlarut. Protein pengangkut boleh wujud dalam dua keadaan konformasi: "ping" dan "pong". Peralihan antara mereka adalah rawak dan boleh diterbalikkan sepenuhnya. Walau bagaimanapun, kebarangkalian molekul bahan yang diangkut mengikat protein adalah lebih tinggi dalam keadaan "ping". Oleh itu, akan terdapat lebih banyak molekul yang dipindahkan ke dalam sel daripada molekul yang meninggalkannya. Bahan diangkut sepanjang kecerunan elektrokimia.
Sesetengah protein pengangkutan hanya memindahkan beberapa bahan terlarut dari satu sisi membran ke yang lain. Pemindahan ini dipanggil uniport. Protein lain ialah sistem kontrasport. Mereka menetapkan prinsip berikut:
a) pemindahan satu bahan bergantung kepada pemindahan serentak (berurutan) bahan lain dalam arah yang sama (symport).
b) pemindahan satu bahan bergantung kepada pemindahan serentak (berurutan) bahan lain ke arah yang bertentangan (antiport).
Sebagai contoh, kebanyakan sel haiwan menyerap glukosa daripada cecair ekstraselular, di mana kepekatannya tinggi, melalui pengangkutan pasif yang dijalankan oleh protein yang bertindak sebagai uniporter. Pada masa yang sama, sel-sel usus dan buah pinggang menyerapnya dari ruang lumenal usus dan dari tubulus buah pinggang, di mana kepekatannya sangat rendah, melalui symport ion glukosa dan Na.
Jenis resapan termudah ialah pengangkutan menggunakan molekul pembawa tidak bergerak yang ditetapkan dengan cara tertentu merentasi membran. Dalam kes ini, molekul bahan yang diangkut dipindahkan dari satu molekul pembawa ke yang lain, seolah-olah dalam perlumbaan berganti-ganti.
Contoh protein pembawa ialah valinomycin, pengangkut ion kalium. Molekul valinomycin mempunyai bentuk manset, dilapisi dengan kumpulan polar di bahagian dalam dan bukan kutub di bahagian luar.
Oleh kerana keanehan struktur kimianya, valinomycin mampu membentuk kompleks dengan ion kalium yang memasuki bahagian dalam molekul - cuff, dan sebaliknya, valinomycin larut dalam fasa lipid membran, sejak di luar. molekulnya adalah bukan kutub. Molekul Valinomycin yang terletak di permukaan membran boleh menangkap ion kalium daripada larutan di sekelilingnya. Apabila molekul meresap melalui membran, mereka membawa kalium merentasi membran, dan sebahagian daripadanya melepaskan ion ke dalam larutan di bahagian lain membran. Inilah cara valinomycin memindahkan ion kalium merentasi membran.
Perbezaan antara resapan termudah dan resapan ringkas:
1) pemindahan bahan dengan penyertaan pembawa berlaku lebih cepat;
2) penyebaran terfasilitasi mempunyai sifat tepu: dengan peningkatan kepekatan pada satu sisi membran, ketumpatan fluks bahan meningkat hanya ke had tertentu, apabila semua molekul pembawa sudah diduduki;
3) dengan penyebaran dipermudahkan, persaingan antara bahan yang diangkut diperhatikan dalam kes di mana pembawa mengangkut bahan yang berbeza; Lebih-lebih lagi, sesetengah bahan boleh diterima dengan lebih baik daripada yang lain, dan penambahan beberapa bahan menyukarkan pengangkutan yang lain; Oleh itu, antara gula, glukosa lebih baik diterima daripada fruktosa, fruktosa lebih baik daripada xilosa, dan xilosa lebih baik daripada arabinosa, dsb. dan lain-lain.;
4) terdapat bahan yang menyekat penyebaran termudah - mereka membentuk kompleks yang kuat dengan molekul pembawa, contohnya, phloridzin menghalang pengangkutan gula melalui membran biologi.
2.4. Penapisan ialah pergerakan larutan melalui liang dalam membran di bawah pengaruh kecerunan tekanan. Dia bermain peranan penting dalam proses pemindahan air melalui dinding saluran darah.
Jadi, kami telah mengkaji jenis utama pengangkutan pasif molekul melalui membran biologi.
2.5. Selalunya diperlukan untuk memastikan pengangkutan molekul merentasi membran terhadap kecerunan elektrokimia mereka. Proses ini dipanggil pengangkutan aktif dan dijalankan oleh protein pembawa, yang aktivitinya memerlukan tenaga. Jika anda menyambungkan protein pembawa dengan sumber tenaga, anda boleh mendapatkan mekanisme yang memastikan pengangkutan aktif bahan merentasi membran. Salah satu sumber tenaga utama dalam sel ialah hidrolisis ATP kepada ADP dan fosfat. Pam mekanisme (Na + K), yang penting untuk kehidupan sel, adalah berdasarkan fenomena ini. Dia berkhidmat dengan hebat
contoh pengangkutan ion aktif. Kepekatan K di dalam sel adalah 10-20 kali lebih tinggi daripada di luar. Bagi Na gambar adalah bertentangan. Perbezaan kepekatan ini dipastikan oleh operasi pam (Na + K), yang secara aktif mengepam Na keluar dari sel dan K ke dalam sel. Adalah diketahui bahawa operasi pam (Na + K) menggunakan hampir satu pertiga daripada jumlah tenaga yang diperlukan untuk hayat sel. Perbezaan kepekatan di atas dikekalkan untuk tujuan berikut:
1) Pengawalseliaan isipadu sel akibat kesan osmotik.
2) Pengangkutan bahan sekunder (akan dibincangkan di bawah).
Secara eksperimen didapati bahawa:
a) Pengangkutan ion Na dan K berkait rapat dengan hidrolisis ATP dan tidak boleh berlaku tanpanya.
b) Na dan ATP mesti berada di dalam sel, dan K di luar.
c) Bahan ouabain menghalang ATPase hanya apabila berada di luar sel, di mana ia bersaing untuk tapak pengikatan dengan K. (Na + K)-ATPase secara aktif mengangkut Na ke luar dan K di dalam sel. Apabila satu molekul ATP dihidrolisiskan, tiga ion Na dipam keluar dari sel dan dua ion K memasukinya.
1) Na mengikat protein.
2) Fosforilasi ATPase mendorong perubahan konformasi dalam protein, mengakibatkan:
3) Na dipindahkan ke luar membran dan dibebaskan.
4) K mengikat pada permukaan luar.
5) Defosforilasi.
6) Pembebasan K dan mengembalikan protein kepada keadaan asalnya.
Kemungkinan besar, pam (Na + K) mempunyai tiga tapak pengikatan Na dan dua tapak pengikatan K. Pam (Na + K) boleh dibuat untuk berfungsi dalam arah yang bertentangan dan mensintesis ATP. Jika kepekatan ion pada sisi membran yang sepadan ditambah, ia akan melaluinya mengikut kecerunan elektrokimianya, dan ATP akan disintesis daripada ortofosfat dan ADP oleh (Na + K)-ATPase.
2.6. Jika sel tidak mempunyai sistem untuk mengawal tekanan osmotik, maka kepekatan zat terlarut di dalamnya akan lebih besar daripada kepekatan luarnya. Maka kepekatan air dalam sel akan menjadi kurang daripada kepekatannya di luar. Akibatnya, akan ada aliran air yang berterusan ke dalam sel dan pecahnya. Nasib baik, sel haiwan dan bakteria mengawal tekanan osmotik dalam sel mereka dengan mengepam keluar ion tak organik seperti Na secara aktif. Oleh itu, jumlah kepekatan mereka di dalam sel adalah lebih rendah daripada di luar. Sel tumbuhan mempunyai dinding tegar yang melindunginya daripada bengkak. Banyak protozoa mengelakkan pecah dari air memasuki sel dengan bantuan mekanisme khas yang kerap membuang air yang masuk.
2.7. Satu lagi jenis pengangkutan aktif yang penting ialah pengangkutan aktif menggunakan kecerunan ion. Jenis penembusan melalui membran ini dilakukan oleh beberapa protein pengangkutan yang berfungsi pada prinsip symport atau antiport dengan beberapa ion, kecerunan elektrokimia yang agak tinggi. Dalam sel haiwan, ion yang diangkut biasanya Na. Kecerunan elektrokimianya membekalkan tenaga untuk pengangkutan aktif molekul lain. Sebagai contoh, pertimbangkan operasi pam yang mengepam glukosa. Pam secara rawak berayun antara keadaan ping dan pong. Na mengikat protein dalam kedua-dua keadaannya dan pada masa yang sama meningkatkan pertalian yang terakhir untuk glukosa. Di luar sel, penambahan Na, dan oleh itu glukosa, berlaku lebih kerap daripada di dalam. Oleh itu, glukosa dipam ke dalam sel. Jadi, bersama-sama dengan pengangkutan pasif ion Na, symport glukosa berlaku. Tegasnya, tenaga yang diperlukan untuk pengendalian mekanisme ini terkumpul semasa operasi
(Na + K) pam dalam bentuk potensi elektrokimia ion Na. Dalam bakteria dan tumbuhan, kebanyakan sistem pengangkutan aktif jenis ini menggunakan ion H sebagai ion yang diangkut. Contohnya, pengangkutan kebanyakan gula dan asid amino ke dalam sel bakteria ditentukan oleh kecerunan H.
Organoid- kekal, semestinya ada, komponen sel yang melaksanakan fungsi tertentu.
Retikulum endoplasma (ER)- organel membran tunggal. Ia adalah sistem membran yang membentuk "tadah" dan saluran, bersambung antara satu sama lain dan membatasi ruang dalaman tunggal - rongga EPS. Membran disambungkan pada satu sisi ke sitoplasma. membran plasma, sebaliknya, dengan membran nuklear luar. Terdapat dua jenis EPS: 1) kasar (berbutir), mengandungi ribosom pada permukaannya, dan 2) licin (agranular), yang membrannya tidak membawa ribosom.
Fungsi: 1) pengangkutan bahan dari satu bahagian sel ke bahagian lain,
2) pembahagian sitoplasma sel kepada (“petak”,
3) sintesis karbohidrat dan lipid (EPS licin),
4) sintesis protein (EPS kasar),
radas Golgi, ialah organel membran tunggal. Ia terdiri daripada timbunan "tadah air" yang diratakan dengan tepi yang melebar. Berkaitan dengan mereka adalah sistem vesikel membran tunggal yang kecil.
Fungsi radas Golgi: 1) pengumpulan protein, lipid, karbohidrat, 2) "pembungkusan" protein, lipid, karbohidrat ke dalam vesikel membran, 4) sintesis karbohidrat dan lipid, 6) tempat pembentukan lisosom.
Lisosom- organel membran tunggal. Ia adalah gelembung kecil (diameter dari 0.2 hingga 0.8 mikron) yang mengandungi satu set enzim hidrolitik. Enzim disintesis pada ER kasar dan bergerak ke radas Golgi, di mana ia diubah suai dan dibungkus ke dalam vesikel membran, yang, selepas pemisahan daripada radas Golgi, menjadi lisosom sendiri. Sebuah lisosom boleh mengandungi 20 hingga 60 pelbagai jenis enzim hidrolitik
Fungsi lisosom: 1) pencernaan intrasel bahan organik, 2) pemusnahan struktur selular dan bukan selular yang tidak diperlukan,
3) penyertaan dalam proses penyusunan semula sel.
Vakuol- organel membran tunggal adalah "bekas" yang diisi larutan akueus organik dan bahan bukan organik.. Sel tumbuhan muda mengandungi banyak vakuol kecil, yang kemudian, apabila sel membesar dan membezakan, bergabung antara satu sama lain dan membentuk satu besar. vakuol pusat. Vakuol pusat boleh menduduki sehingga 95% daripada isipadu sel matang, nukleus dan organel ditolak ke arah membran sel.. Cecair yang mengisi vakuol tumbuhan dipanggil getah sel.
Haiwan unisel juga mempunyai vakuol kontraktil yang melakukan fungsi osmoregulasi dan perkumuhan.
Fungsi vakuol: 1) pengumpulan dan simpanan air,
2) peraturan metabolisme garam air,
3) mengekalkan tekanan turgor,
4) pengumpulan metabolit larut air, nutrien simpanan,
5) lihat fungsi lisosom.
Mitokondria
Struktur mitokondria:
1 - membran luar;
2 - membran dalaman; 3 - matriks; 4 - crista; 5 - sistem multienzim; 6 - DNA bulat.
Bentuk, saiz dan bilangan mitokondria sangat berbeza. Mitokondria boleh berbentuk batang, bulat, lingkaran, berbentuk cawan, atau bercabang. Panjang mitokondria berkisar antara 1.5 hingga 10 µm, diameter - dari 0.25 hingga 1.00 µm. Bilangan mitokondria dalam sel boleh mencapai beberapa ribu dan bergantung kepada aktiviti metabolik sel.
Mitokondria dibatasi oleh dua membran. Membran luar mitokondria licin, bahagian dalam membentuk banyak lipatan - krismas..Cristae meningkatkan luas permukaan membran dalam, di mana sistem multienzim (5) yang terlibat dalam sintesis molekul ATP terletak. Ruang dalaman mitokondria dipenuhi dengan matriks (3). Matriks mengandungi DNA bulat (6), mRNA khusus, dan ribosom.
Fungsi mitokondria: 1) Sintesis ATP, 2) penguraian oksigen bahan organik.
Plastid
Struktur plastid: 1 - membran luar; 2 - membran dalaman; 3 - stroma; 4 - tilakoid; 5 - bijirin; 6 - lamellae; 7 - bijirin kanji; 8 - penurunan lipid.
Plastid hanyalah ciri sel tumbuhan. Membezakan tiga jenis plastid utama:
leucoplasts - plastid tidak berwarna dalam sel bahagian tumbuhan yang tidak berwarna,
kromoplast - plastid berwarna biasanya kuning, merah dan oren,
kloroplas ialah plastid hijau.
Kloroplas. Dalam sel tumbuhan yang lebih tinggi, kloroplas mempunyai bentuk kanta biconvex. Panjang kloroplas berkisar antara 5 hingga 10 µm, diameter - dari 2 hingga 4 µm. Kloroplas dibatasi oleh dua membran. Membran luar licin, bahagian dalam mempunyai struktur terlipat yang kompleks. Lipatan terkecil dipanggil tilakoid.. Sekumpulan tilakoid yang tersusun seperti timbunan syiling dipanggil segi .
Ruang dalaman kloroplas dipenuhi stroma. Stroma mengandungi DNA bulat "telanjang", ribosom
Fungsi kloroplas: fotosintesis.
Leukoplas. Bentuknya berbeza-beza (sfera, bulat, berbekam, dll.). Leukoplas dibatasi oleh dua membran. Membran luar licin, yang dalam membentuk beberapa tilakoid. Stroma mengandungi DNA dan ribosom "telanjang" bulat. Tiada pigmen. Sel-sel organ bawah tanah tumbuhan (akar, ubi, rizom, dll.) mempunyai terutamanya banyak leucoplasts.
Fungsi leukoplas: sintesis, pengumpulan dan penyimpanan nutrien simpanan.
Kromoplast. Diikat oleh dua membran. Membran luar licin, membran dalam sama ada licin atau membentuk tilakoid tunggal. Stroma mengandungi DNA bulat dan pigmen yang memberikan warna kuning, merah atau oren kepada kromoplast. Kromoplas dianggap sebagai peringkat akhir perkembangan plastid.
Fungsi kromoplast: mewarnai bunga dan buah-buahan dan dengan itu menarik pendebunga dan penyebar benih.
Struktur dan fungsi nukleus
Biasanya, sel eukariotik mempunyai satu teras, tetapi terdapat sel binukleat (ciliates) dan multinukleat (opalin). Sesetengah sel yang sangat khusus kehilangan nukleusnya untuk kali kedua (eritrosit mamalia, tiub ayak angiosperma).
Bentuk nukleus adalah sfera, ellipsoidal, berbentuk kacang, dll. Diameter nukleus biasanya dari 3 hingga 10 mikron.
Struktur teras:
1 - membran luar; 2 - membran dalaman; 3 - liang; 4 - nukleolus; 5 - heterochromatin; 6 - euchromatin.
Nukleus dipisahkan dari sitoplasma oleh dua membran (masing-masing mempunyai struktur tipikal). Di antara membran terdapat jurang sempit yang dipenuhi dengan bahan separa cecair. Di sesetengah tempat, membran bergabung antara satu sama lain, membentuk liang di mana pertukaran bahan berlaku antara nukleus dan sitoplasma. Membran nuklear luar di sisi yang menghadap sitoplasma ditutup dengan ribosom, memberikannya kekasaran; membran dalam licin.
Fungsi kernel: 1) penyimpanan maklumat keturunan dan penghantarannya kepada sel anak semasa pembahagian, 2) pengawalan aktiviti sel dengan mengawal selia sintesis pelbagai protein, 3) tempat pembentukan subunit ribosom
Maklumat berkaitan.
Organel (dari bahasa Yunani organon - alat, organ dan idos - jenis, keserupaan) adalah struktur supramolekul sitoplasma yang melaksanakan fungsi tertentu, tanpa aktiviti sel normal adalah mustahil. Berdasarkan strukturnya, organel dibahagikan kepada bukan membran (tidak mengandungi komponen membran) dan membran (mempunyai membran). Organel membran (retikulum endoplasma, kompleks Golgi, lisosom, peroksisom, mitokondria dan plastid) hanyalah ciri sel eukariotik. Organel bukan membran termasuk pusat sel sel eukariotik dan ribosom, yang terdapat dalam sitoplasma kedua-dua sel eukariotik dan prokariotik. Oleh itu, satu-satunya organel yang universal untuk semua jenis sel ialah ribosom.
Organel membran
Komponen utama organel membran ialah membran. Membran biologi dibina mengikut prinsip umum, Tetapi komposisi kimia membran organel yang berbeza adalah berbeza. Semua membran sel- ini adalah filem nipis (tebal 7–10 nm), asasnya adalah lapisan ganda lipid (bilayer), disusun supaya bahagian hidrofilik bercas molekul bersentuhan dengan medium, dan sisa hidrofobik asid lemak setiap lapisan tunggal diarahkan ke dalam membran dan bersentuhan antara satu sama lain. Molekul protein (protein membran integral) dibina ke dalam dwilapisan lipid sedemikian rupa sehingga bahagian hidrofobik molekul protein bersentuhan dengan sisa asid lemak molekul lipid, dan bahagian hidrofilik terdedah kepada persekitaran. Di samping itu, sebahagian daripada larut (protein bukan membran) bersambung dengan membran terutamanya disebabkan oleh interaksi ionik (protein membran periferal). Serpihan karbohidrat juga melekat pada banyak protein dan lipid dalam membran. Oleh itu, membran biologi adalah filem lipid di mana protein integral tertanam.
Salah satu fungsi utama membran adalah untuk mewujudkan sempadan antara sel dan persekitaran dan pelbagai petak sel. Lipid dwilapisan telap terutamanya kepada sebatian dan gas larut lemak; bahan hidrofilik diangkut merentasi membran menggunakan mekanisme khas: bahan berat molekul rendah menggunakan pelbagai pembawa (saluran, pam, dll.), dan bahan berat molekul tinggi menggunakan proses exo - dan endositosis.
Semasa endositosis, bahan tertentu diserap pada permukaan membran (disebabkan oleh interaksi dengan protein membran). Pada ketika ini, invaginasi membran ke dalam sitoplasma terbentuk. Vial yang mengandungi sebatian yang dipindahkan kemudiannya diasingkan daripada membran. Oleh itu, endositosis ialah pemindahan sebatian molekul tinggi ke dalam sel persekitaran luaran, dikelilingi oleh bahagian membran. Proses sebaliknya, iaitu, eksositosis, ialah pemindahan bahan dari sel ke luar. Ia berlaku melalui percantuman dengan membran plasma vesikel yang dipenuhi dengan sebatian molekul tinggi yang diangkut. Membran vesikel bergabung dengan membran plasma, dan kandungannya keluar.
Saluran, pam dan pengangkut lain ialah molekul protein membran integral yang biasanya membentuk liang dalam membran.
Sebagai tambahan kepada fungsi mengasingkan ruang dan memastikan kebolehtelapan terpilih, membran mampu mengesan isyarat. Fungsi ini dilakukan oleh protein reseptor yang mengikat molekul isyarat. Protein membran individu ialah enzim yang menjalankan tindak balas kimia tertentu.
Organel membran tunggal
1. Retikulum endoplasma (ER)
EPS ialah organel membran tunggal yang terdiri daripada rongga dan tubul yang bersambung antara satu sama lain. Retikulum endoplasma secara strukturnya disambungkan ke nukleus: membran memanjang dari membran luar nukleus, membentuk dinding retikulum endoplasma. Terdapat 2 jenis EPS: kasar (granular) dan licin (agranular). Kedua-dua jenis EPS terdapat dalam mana-mana sel.
Pada membran ER kasar terdapat banyak butiran kecil - ribosom, organel khas dengan bantuan protein yang disintesis. Oleh itu, tidak sukar untuk meneka bahawa protein disintesis pada permukaan EPS kasar, yang menembusi dalam EPS kasar dan boleh bergerak melalui rongganya ke mana-mana tempat di dalam sel.
Membran ER licin tidak mempunyai ribosom, tetapi enzim yang menjalankan sintesis karbohidrat dan lipid dibina ke dalam membrannya. Selepas sintesis, karbohidrat dan lipid juga boleh bergerak sepanjang membran EPS ke mana-mana tempat di dalam sel. Tahap perkembangan jenis EPS bergantung kepada pengkhususan sel. Contohnya, dalam sel yang mensintesis hormon protein, EPS berbutir akan dibangunkan dengan lebih baik, dan dalam sel yang mensintesis bahan seperti lemak, EPS agranular akan dibangunkan dengan lebih baik.
Fungsi EPS:
1. Sintesis bahan. Protein disintesis pada ER kasar, dan lipid dan karbohidrat disintesis pada ER yang licin.
2. Fungsi pengangkutan. Melalui rongga ER, bahan tersintesis bergerak ke mana-mana tempat di dalam sel.
2. Kompleks Golgi
Kompleks Golgi (dictyosome) ialah timbunan kantung membran rata yang dipanggil cisternae. Kereta kebal sepenuhnya diasingkan antara satu sama lain dan tidak bersambung antara satu sama lain. Di sepanjang tepi tangki banyak tiub dan buih bercabang. Dari semasa ke semasa, vakuol (vesikel) dengan bahan tersintesis dipisahkan daripada EPS, yang bergerak ke kompleks Golgi dan bersambung dengannya. Bahan yang disintesis dalam ER menjadi lebih kompleks dan terkumpul dalam kompleks Golgi.
Fungsi kompleks Golgi
1. Dalam tangki kompleks Golgi, transformasi kimia selanjutnya dan komplikasi bahan yang memasukinya dari EPS berlaku. Sebagai contoh, bahan yang diperlukan untuk memperbaharui membran sel (glikoprotein, glikolipid) dan polisakarida terbentuk.
2. Dalam kompleks Golgi, bahan terkumpul dan "disimpan" buat sementara waktu
3. Bahan-bahan yang terbentuk "dibungkus" ke dalam vesikel (vakuol) dan dalam bentuk ini bergerak ke seluruh sel.
4. Lisosom (organel sfera dengan enzim pencernaan) terbentuk dalam kompleks Golgi.
3. Lisosom (“lisis” - perpecahan, pembubaran)
Lisosom ialah organel sfera kecil, dindingnya dibentuk oleh satu membran; mengandungi enzim litik (pemecah). Pertama, lisosom yang terlepas daripada kompleks Golgi mengandungi enzim tidak aktif. Di bawah keadaan tertentu, enzim mereka diaktifkan. Apabila lisosom bergabung dengan vakuol phagocytotic atau pinocytotic, vakuol pencernaan terbentuk, di mana pencernaan intraselular pelbagai bahan berlaku.
Fungsi lisosom:
1. Mereka memecahkan bahan yang diserap sebagai hasil daripada fagositosis dan pinositosis. Biopolimer dipecahkan kepada monomer, yang memasuki sel dan digunakan untuk keperluannya. Sebagai contoh, ia boleh digunakan untuk mensintesis bahan organik baru atau boleh dipecahkan lagi untuk menghasilkan tenaga.
2. Musnahkan organel lama, rosak, berlebihan. Pecahan organel juga boleh berlaku semasa kebuluran sel.
3. Menjalankan autolisis (pembelahan) sel (penyerapan ekor dalam berudu, pencairan tisu di kawasan keradangan, pemusnahan sel rawan dalam proses pembentukan tisu tulang dan lain-lain).
4. Vakuol
Vakuol ialah organel membran tunggal sfera yang merupakan takungan air dan bahan terlarut di dalamnya. Vakuol termasuk: vakuol fagositotik dan pinositotik, vakuola pencernaan, vesikel yang terlepas daripada ER dan kompleks Golgi. Vakuol sel haiwan- kecil, banyak, tetapi jumlahnya tidak melebihi 5% daripada jumlah keseluruhan sel. Fungsi utama mereka ialah pengangkutan bahan ke seluruh sel dan interaksi antara organel.
Dalam sel tumbuhan, vakuol menyumbang sehingga 90% daripada isipadu. Dalam keadaan matang sel tumbuhan Terdapat hanya satu vakuol dan ia menduduki kedudukan pusat. Membran vakuol sel tumbuhan adalah tonoplast, kandungannya adalah sap sel. Fungsi vakuol dalam sel tumbuhan: mengekalkan membran sel dalam ketegangan, mengumpul pelbagai bahan, termasuk sisa sel. Vakuol membekalkan air untuk proses fotosintesis.
Sap sel mungkin mengandungi:
Bahan rizab yang boleh digunakan oleh sel itu sendiri (asid organik, asid amino, gula, protein).
- bahan yang dikeluarkan daripada metabolisme sel dan terkumpul dalam vakuol (fenol, tanin, alkaloid, dll.)
- fitohormon, phytoncides,
- pigmen (bahan pewarna) yang memberikan sap sel warna ungu, merah, biru, ungu, dan kadangkala kuning atau warna krim. Ia adalah pigmen sap sel yang mewarnai kelopak bunga, buah-buahan, dan akar.
Sistem tiub-vakuolar sel (sistem pengangkutan dan sintesis bahan)
ER, kompleks Golgi, lisosom dan vakuol membentuk sistem tiub-vakuolar tunggal sel. Semua unsurnya mempunyai komposisi kimia membran yang serupa, jadi interaksinya mungkin. Semua elemen FAC berasal daripada EPS. Vakuol yang memasuki kompleks Golgi dipisahkan daripada EPS; vesikel yang bergabung dengan membran sel, lisosom, terlepas daripada kompleks Golgi.
Nilai FAC:
1. Membran KBC membahagikan kandungan sel kepada petak (compartment) berasingan di mana proses tertentu berlaku. Ini membolehkan pelbagai proses, kadangkala bertentangan secara langsung, berlaku serentak di dalam sel.
2. Hasil daripada aktiviti CVS, membran sel sentiasa diperbaharui.
Organel membran berganda
Organel dua membran ialah struktur berongga yang dindingnya dibentuk oleh membran berganda. Terdapat 2 jenis organel dua membran: mitokondria dan plastid. Mitokondria adalah ciri semua sel eukariotik; plastid hanya terdapat dalam sel tumbuhan. Mitokondria dan plastid adalah komponen sistem tenaga sel; hasil daripada fungsinya, ATP disintesis.
Mitokondria ialah organel separa autonomi dua membran yang mensintesis ATP.
Bentuk mitokondria adalah pelbagai; ia boleh berbentuk batang, berfilamen atau sfera. Dinding mitokondria dibentuk oleh dua membran: luar dan dalam. Membran luar licin, dan yang dalam membentuk banyak lipatan - cristae. Membran dalam mengandungi banyak kompleks enzim yang menjalankan sintesis ATP.
Sel tumbuhan mempunyai organel dua membran khas - plastid. Terdapat 3 jenis plastid: kloroplas, kromoplast, leukoplas.
Kloroplas mempunyai cangkang 2 membran. Kulit luar licin, dan bahagian dalam membentuk banyak vesikel (thylakoid). Timbunan tilakoid ialah grana. Butiran berperingkat untuk penembusan yang lebih baik cahaya matahari. Membran tilakoid mengandungi molekul klorofil pigmen hijau, jadi kloroplas mempunyai warna hijau. Fotosintesis berlaku dengan bantuan klorofil. Oleh itu, fungsi utama kloroplas - menjalankan proses fotosintesis.
Kromoplas ialah plastid yang berwarna merah, oren atau kuning. Kromoplas diwarnai oleh pigmen karotenoid yang terletak di dalam matriks. Tilakoid kurang berkembang atau tiada sama sekali. Fungsi sebenar kromoplast tidak diketahui. Mungkin mereka menarik haiwan kepada buah-buahan yang masak.
Leukoplas ialah plastid tidak berwarna yang terletak di dalam sel-sel tisu tidak berwarna. Tilakoid tidak berkembang. Leukoplas mengumpul kanji, lipid dan protein.
Plastid boleh saling bertukar menjadi satu sama lain: leukoplas - kloroplas - kromoplast.
