Какие органоиды имеют одномембранное строение

Одномембранные органоиды клетки — описание

Функционирование клетки обусловлено набором органелл, которые располагаются в ее гиалоплазме. Поскольку каждая из них имеет строго определенные функции, они различаются по строению, форме, наличию структурных элементов. Особенно важны те клетки, которые представляют одноклеточный организм. Существование органелл обуславливается элементом, ограничивающим внутреннее содержание клетки от внешней среды. Это — клеточная мембрана. Каждый органоид имеет свою оболочку, по особенностям которой определяют принадлежность к одно-, дву- и безмембранным вариантам.

К одномембранным органоидам относятся:

• эндоплазматическая сеть (ЭПС);
• комплекс (аппарат) Гольджи;
• лизосомы;
• вакуоли;
• секреторные пузырьки и пероксисомы.

Каждая из этих структур несет свою функциональную нагрузку, имеет особенности строения. Их объединяет закономерность строения мембраны.

Эволюционная теория происхождения этих элементов заключается в отграничении части клеточного содержания путем впячивания клеточной мембраны. После того, как впячиваемая часть замкнулась, произошло ее отпочкование. При этом осталась нерушимой взаимосвязь между образовавшимися пузырьками, благодаря которой они «обмениваются» своим содержимым. Существует общее название для такой системы — вакуолярная. В то же время каждый элемент имеет свое название.

В справочной литературе можно встретить утверждение, что одномембранными структурами являются органы движения клеток — жгутики и реснички.

Виды

Описание внутреннего содержимого эукариотической клетки чаще начинают с ядра. Однако одномембранные компоненты не менее важны.

Аппарат Гольджи

Комплекс Гольджи представляет собой стопку дискообразных мембранных мешочков (цистерн), несколько расширенных ближе к краям, и связанную с ними систему пузырьков Гольджи. В растительных клетках обнаруживается ряд отдельных стопок (диктиосомы), в животных клетках часто содержится одна большая или несколько соединённых трубками стопок.

Вакуоли

Растительные клетки богаты вакуолями больше, чем животные. В них часто имеется одна большая вакуоль, содержимое которой называют клеточным соком, а для мембраны введен специальный термин — тонопласт. По своему объему она может занимать до 90% пространства клетки.

Вакуоли в животных клетках не занимают более 5% общего объема, а присутствуют иногда вовсе временно.

Содержимое вакуолей всегда имеет конкретный состав. Благодаря своему наполнению, в том числе водой, они поддерживают постоянным тургор клетки, а также обеспечивают ее питательными веществами, микроэлементами.

Существуют следующие разновидности:

• пищеварительные;
• автофагические;
• сократительные.

Благодаря своему химическому содержимому, пищеварительные могут разрушать молекулы органических веществ, а сократительные — выводить наружу клетки ненужные продукты распада.

Лизосомы

Лизосомы способны к расщеплению белков, жиров, углеводов, как простых, так и сложных. Их особенностью является высокий показатель кислотности внутреннего содержимого. Это обеспечивается ферментом АТФ-синтетазой.

Биология разделяет лизосомы на:

1. Первичные — их можно назвать производными комплекса Гольджи (они образовались путем отпочкования от этой структурной единицы).
2. Вторичные, имеющие в своей основе первичные, соединились с вакуолями.

Эндоплазматическая сеть

Существуют деление ЭПС на два вида:

1. Гладкая — место расположения ферментов, занимающихся синтезом белков.
2. Шероховатая — служит местом деятельности рибосом. Для них определена наружная часть, контактирующая с цитоплазмой. Рибосомы синтезируют белки, которые либо остаются в ретикулуме либо используются в построении мембраны.

Выполнять свои функции одномембранные элементы могут благодаря особенностям своего строения.

Строение

Одномембранные органеллы могут быть самостоятельными структурами либо соединяться друг с другом. Они залегают в гиалоплазме и отделяются от нее также мембранами. Их строение может значительно отличаться, особенно по содержанию липидов и белков.

Мембрана

Мембраны имеют различную проницаемость, зависящую от основных функций, возложенных на органеллу. Так, они с различной скоростью пропускают ионы, глицерол, амино- и жирные кислоты, глюкозу. Процесс объясняется четырьмя происходящими явлениями:

• диффузия;
• осмос;
• экзо- и эндоцитоз;
• собственно транспортировка.

Экзо- и эндоцитоз происходят без затрат энергии, поэтому называются пассивными. Такое избирательное проникновение различных веществ связано с наличием специальных каналов, которые называются интегральными белками. Они расположены по всей мембране, оставляя функциональные ходы.

Химические элементы, такие, как K, Na, Cl, передвигаются посредством своих каналов. При их раздражении в клетку начинают мигрировать, например, ионы натрия. Однако такое явление не исключает появления дисбаланса в мембранном содержимом. В здоровых клетках нормальные концентрации быстро восстанавливаются.

Каналы для движения К при этом остаются все время открытыми. Однако движутся йоны калия не спеша.

Цитоплазма

Органоиды клетки не висят в невесомости. Они залегают в цитозоле. Он полностью заполняет клетку и имеет второе название — цитоплазма. Ее агрегатное состояние может представлять гель с определенной степенью вязкости или редкий золь.

Для цитоплазмы характерно сложное химическое строение, которое выражается соответствующим термином: биологический коллоид.

Удельный вес различных компонентов следующий:

• соли (около 1%);
• сахара (может содержаться от 4 до 6%);
• белки и аминокислоты, из которых они образуются (характерно от 10 до 12%);
• липидные и жировые клетки (2%);
• ферменты АТФ;
• вода (80%).

Рибосомы, лизосомы

К немембранным органоидам относятся рибосомы — структурные единицы, условно разделяемые на две части — большую и малую. В каждой части содержатся РНК и белки. Химики считают рибосому нуклеопритеидом. Клетка может содержать различное количество рибосом: от нескольких штук до миллиона.

Эукариотическая клетка может содержать два вида рибосом: расположенные свободно в цитогеле и прикрепленные к эндоплазматической сети. Синтезированные элементы с мембраны ядра попадают и располагаются именно в этих местах. Это цитоплазматические рибосомы. Однако существуют еще и рибосомы, расположенные в митохондриях и пластидах. Их отличие — в уменьшенном количестве рРНК и белков.

Ядро

Главным элементом клетки эукаритов является ядро. Его структура образована ядерной оболочкой, кариоплазмой, хроматином и ядрышками.

Оболочка аналогична клеточной. Ее предназначение — защищать генетическое содержимое клетки. Кроме этого, она контролирует перемещение веществ. В кариоплазме присутствуют белки, углеводы, органические и неорганические соединения, нуклеиновые кислоты. ДНК, РНК отдельных видов. Очень важный компонент — ядрышко. В нем заложено все необходимое для синтеза зародыша рибосом. В кариоплазме присутствуют ДНК, заключенные в хроматин. Со временем из хроматина образуются хромосомы.

Функции

Одномембранные органоиды имеют общие четко обозначенные функции. Среди них:

1. Защита клетки от неблагоприятных условий.
2. Обеспечение транспорта веществ внутрь клетки.
3. Фотосинтез (у растительных видов).

Каждый вид одномембранных органоид несет свою функцию:

1. Ферменты лизосом предназначены для усвоения органических веществ, разрушения отживших органелл и клеток, которые выполнили свою функцию.
2. Комплекс Гольджи накапливает вещества, которые образует мембрана эндоплазматической системы. Здесь происходит заключение образовавшихся веществ в пузырьки и распределение их по цитоплазме клетки. В дальнейшем они выводятся наружу. В комплексе Гольджи также происходит формирование лизосом.
3. Вакуоли чаще встречаются в клетках растений и грибов. В то же время не исключены и животные протисты, содержащие эти органоиды. На вакуолях лежит обязанность хранить питательные вещества, производить их интоксикацию и, по обезвреживании, выводить отходы наружу.
4. На эндоплазматическую сеть природа возложила функцию синтеза липидов. В организме животных ЭПС ярче представлена в ткани эпителия кишечника, а также тех органов, которые синтезируют гормоны. В ЭПС также синтезируются некоторые углеводы.

Значение и роль органоидов

Наличие органоидов в клетке делают ее функционально значимой и придают специфический характер. Благодаря им, внутренне содержимое клетки изолировано от внешней среды, находится в сохранности на протяжении всего существования ткани. В то же время, органоиды синтезируют себе подобных, обеспечивая размножение клеток и передачу генетической информации по наследству.