Вивчаємо будову клітини: двомембранні та немембранні клітинні органели

09.05.2024

Статті автора: 125

Вивчаємо будову клітини: двомембранні та немембранні клітинні органели

Обмін речовин – це сукупність хімічних реакцій, що відбуваються в клітині. Але він відбувається не просто в клітинах, а в певних її органелах. Ці органели відповідають за перебіг тих чи інших хімічних реакцій.

До органоїдів, яким відведена ключова роль у здійсненні метаболізму клітини, належать двомембранні органели клітини – мітохондрії та пластиди. Їх ще називають «клітинами в межах клітини».

Про мітохондрії та пластиди розповімо докладно в цьому матеріалі.

Двомембранні та немембранні органели клітини

Двомембранні органели та немембранні органели – це два типи структур, які є в клітині. Ось їхні відмінності:

Двомембранні органели

Немембранні органели

Ці органели мають дві мембрани, тобто тонкі оболонки. У них є власний генетичний апарат. Вони синтезують специфічні білки та РНК, які не утворюються в інших частинах клітини.

Ці органели не мають оболонок.

До двомембранних органел належать мітохондрії та пластиди. Утворюються поділом старих органел.

До немембранних органел відносять рибосоми. Рибосоми необхідні для забезпечення росту, розвитку та регенерації клітин. Вони допомагають утворювати нові білки, які необхідні для цих процесів.

Мітохондрії відповідають за видобування енергії в клітині з допомогою дихання, а пластиди – за проведення фотосинтезу в рослинах та деяких водоростей.

Рибосоми відповідають за синтез білків у клітині, але вони не оточені мембраною. Білки, які синтезуються рибосомами, виконують різноманітні функції в клітині. Вони можуть бути:

  • Ферментами, які керують хімічними реакціями;
  • Структурними компонентами, що підтримують форму клітини;
  • Сигнальними молекулами, які регулюють різні клітинні процеси.

Отже, основна відмінність між двомембранними та немембранними органелами полягає в наявності або браці двох шарів мембрани.

Читайте також: Як швидко вивчити таблицю Менделєєва?

Що таке мітохондрії?

Мітохондрії – це органели, що складаються з двох шарів плазматичної мембрани, тобто вони є двомембранними органелами. Назва «мітохондрія» пов’язана з тим, що у світловому мікроскопі ці органели часто виглядають як тонкі нитки.

Червоним кольором на нижньому рисунку зображені мітохондрії в рослинній клітині (ліва половина) й у тваринній клітині (права половина).

двомембранні та немембранні клітинні органели

Мітохондрії мають свій власний генетичний апарат, особливі РНК, білки та рибосоми. Мітохондрії є невіддільним компонентом будь-якої еукаріотичної клітини. А в прокаріотів немає мітохондрій.

Звичайний розмір мітохондрії – від 1 до 10 мікрометрів. Тому детально їх можна розгледіти лише в електронний мікроскоп, де вони вже мають вигляд не ниток, а структур із певною організацією.

У клітинах, що містять багато мітохондрій, утворюється ціла мережа, яку називають гігантською мітохондрією. До складу клітини може входити від 2-3 до кількох тисяч цих органел. Наприклад, у клітинах печінки ссавця міститься орієнтовно 2 500 мітохондрій.

Чисельність мітохондрій залежить від фізіологічної активності органу. Чим більшу роботу він виконує, тим більше в його клітинах мітохондрій.

Будова і функції мітохондрії

Внутрішню будову мітохондрій вивчено з допомогою електронного мікроскопа. Кожна мітохондрія складається з двох мембран – зовнішньої та внутрішньої.

двомембранні та немембранні клітинні органели

Зовнішня мембрана регулює надходження і виведення речовин. На внутрішній мембрані відбуваються хімічні реакції, унаслідок яких вивільнюється енергія.

Внутрішня мембрана утворює складки, які називають кристами. І на цих складках містяться ферменти синтезу АТФ. Проміжки між кристами заповнені особливою рідиною – матриксом, який містить ферментні системи окислення органічних речовин.

Така організація мітохондрії забезпечує її певною незалежністю від цитоплазми клітини, адже вони самі можуть синтезувати власні білки, рости й розмножуватися.

У мітохондріях відбувається клітинне дихання. Це процес розпаду органічних речовин до їхнього окиснення Оксигеном.

Читайте також: Тренуємо пам’ять: поради для дорослих та дітей

Що таке пластиди?

Пластиди – це двомембранні органели, тобто їхнє тіло складається з двох шарів плазматичної мембрани. Вони, як і мітохондрії, відіграють особливу роль у метаболізмі клітини. Але в них відбуваються реакції пластичного, а не енергетичного обміну.

Пластиди притаманні лише рослинним клітинам. Вони належать до особливого класу органоїдів і бувають кількох типів.

двомембранні та немембранні клітинні органели

Різні типи пластид мають подібну будову й можуть перетворюватися з одного типу на інший. Їхня особливість – це подвійна мембрана й наявність власного генетичного апарату, тобто молекули ДНК, згорнутої в кільце.

Нові пластиди можуть, подібно до мітохондрій, можуть утворюватися з допомогою поділу навпіл старих. Як і в мітохондріях, зовнішня мембрана пластид виконує захисну функцію, а внутрішня – формує систему мембран, на яких відбуваються складні біохімічні процеси.

За функціональним призначенням і особливостями будови розрізняють три типи пластид:

  1. Хлоропласти, у яких відбуваються всі реакції фотосинтезу.
  2. Лейкопласти, які місцем зберігання резервних речовин.
  3. Хромопласти, які відповідальні за забарвлення різних частин рослини.

Ці три типи пластид походять від первинних пластид – пропластид, які містяться в клітинах меристеми (твірної тканини рослини).

Хлоропласти

Хлоропласти – це пластиди зеленого кольору, завдяки наявності в них особливого пігменту (хлорофілу). Найбільше хлорофілу міститься в листках рослини. А хлоропласти містяться в цитоплазмі клітин листків, стебел, плодів та інших клітин органів рослини зеленого забарвлення.

Хлоропласти добре видно у світловий мікроскоп. Кожна клітина листка вищих рослин зазвичай має 20–40 хлоропластів. Але детально їхню будову можна розгледіти лише в електронний мікроскоп.

двомембранні та немембранні клітинні органели

Як і всі інші пластиди, хлоропласт оточений подвійною мембраною. Але він ще й має складну внутрішню систему мембран. Основною структурною одиницею хлоропластів є тилакоїд, який складається з одношарової мембрани, а за формою нагадує плаский мішечок.

Тилакоїд містить хлорофіл, який вбудований у його мембрани. Саме в тилакоїдах відбувається світлова фаза фотосинтезу, що включає два етапи: уловлювання світлової енергії та перетворення її на енергію хімічних зв’язків.

Тилакоїди в хлоропласті «складені в стопочки», наче монети. Ці стопки називають гранами. Між собою грани сполучаються спеціальними каналами – ламелами. Увесь простір між тилакоїдами заповнений рідким вмістом – матриксом хлоропласта (стромою).

Хлоропласти містять рибосоми, ДНК, ферменти. Вони здатні синтезувати свої власні білки, ліпіди та крохмаль. Це зумовлює їхню відносну незалежність від інших клітинних структур. У хлоропластах є також крохмальні зерна й жирові включення, які являють собою енергетичний запас.

Під впливом різних чинників пластиди здатні перетворюватися з одного типу на інший. Зокрема, під час старіння клітини, внутрішня структура хлоропластів спрощується. У такий спосіб вони перетворюються на пластиди інших типів – хромопласти або лейкопласти.

Лейкопласти

Здебільшого лейкопласти концентруються в незабарвлених підземних частинах рослин, у насінні, стрижні стебла, тобто там, де відбувається запасання резервних речовин.

Лейкопласти можуть містити різні резервні речовини – крохмаль, білки, жири, які тут і синтезуються. Це зумовлює їхню просту будову. Такі пластиди не мають розвиненої тилакоїдної організації. На один лейкопласт може припадали кілька поодиноких тилакоїдів.

Під дією світла лейкопласти здатні перетворюватися на хлоропласти. Чудовий приклад цього – це бульби картоплі. Якщо їх зберігати на сонячному світлі, вони стають зеленими.

Хромопласти

Хромопласти – це пластиди простої будови, які містять пігменти каротиноїди. Завдяки цим пігментам, хлоропласти бувають жовтого, помаранчевого, червоного або коричневого кольорів. У ці барви пофарбовано квітки, старі листки, плоди, корені рослин (наприклад, морква).

двомембранні та немембранні клітинні органели

Хромопласти можуть розвиватися з лейкопластів та хлоропластів. Таке перетворення спостерігається, наприклад, під час дозрівання плодів, жовтіння чи почервоніння листків восени.

У хромопластах відбувається руйнування хлорофілу, який своїм зеленим кольором маскував уже накопичені в пластиді каротиноїди. Після руйнування хлорофілу червоні, жовті, помаранчеві кольори каротиноїдів стають помітними.

За певних умов хромопласти можуть перетворюватися в хлоропласти. Це явище спостерігається на верхівці зрілих коренеплодів моркви, що стирчать із ґрунту.

Органели клітини та їхні функції: таблиця

Ось таблиця, з допомогою якої можна підсумувати розділ біології «Біомолекули та клітина». Вона допоможе краще зрозуміти роль кожної органели в клітині та її важливість для правильного функціонування клітини.

Органели клітини

Функції

Ядро

Зберігання та управління генетичною інформацією клітини.

Мітохондрії

Видобування енергії через процес дихання.

Хлоропласти

Здійснення фотосинтезу в рослинних клітинах та деяких водоростях.

Лейкопласти

Зберігання резервних речовин.

Хромопласти

Забарвлення різних частин рослини.

Ендоплазматична мережа

Синтез, транспорт білків та ліпідів у клітині.

Апарат Ґольджі

Сортування, транспорт білків та інших молекул до різних місць у клітині.

Вакуоля

Зберігання води, регуляція тиску в клітині та зберігання різних речовин.

Лізосоми

Розщеплення, перероблення відходів та залишків, регуляція pH середовища.

Рибосоми

Синтез білків у клітині.

Цитоплазма

Місце розташування різних органел та місце, де відбувається багато клітинних процесів.

Мембрана клітини

Контроль над рухом та обміном речовин між клітиною та зовнішнім середовищем.

Якщо ви хочете дізнатися більше цікавого із цього або іншого розділу, варто подумати про індивідуальні заняття з репетитором із біології. Адже на шкільному уроці вчитель дуже обмежений у часі. Тому він часто не встигає розповісти дітям якісь цікаві та важливі відомості з теми, прослідкувати за рівнем засвоєння теми кожним учнем.

Ось, для прикладу, цікавий факт із цієї теми про хлорофіл. Хлорофіл – це молекула, завдяки якій є життя на Землі. Адже завдяки хлорофілу енергія сонячного світла перетворюється на їжу, яку споживає весь живий світ. А ще, крім цього, хлорофіл – це речовина з лікувальними властивостями, яка зміцнює імунітет, має певні протиканцерогенні властивості та виражену антибактеріальну дію.

Якщо ви хочете вивчати цікаво біологію або іншу дисципліну, варто перейти на сайт BUKI, де зібрані перевірені репетитори для очних і онлайн-занять.

Читайте також: Самостійна підготовка до ЗНО з математики: поради та ресурси

Сподобалась стаття? Оцініть

5

На основі відгуків 2 користувачів

Автор Олена Б.

У 2019 році закінчила магістратуру філологічного факультету Донецького Національного Університету імені Василя Стуса. Співпрацювала з міжнародними компаніями, пишу інформаційні статті

Статті автора: 125

Підібрати репетитора

Вивчаємо будову клітини: двомембранні та немембранні клітинні органели

Що таке мітохондрії?

Мітохондрії – це органели, що складаються з двох шарів плазматичної мембрани, тобто вони є двомембранними органелами. Назва «мітохондрія» пов’язана з тим, що у світловому мікроскопі ці органели часто виглядають як тонкі нитки. Читайте більше на BUKI

Що таке пластиди?

Пластиди – це двомембранні органели, тобто їхнє тіло складається з двох шарів плазматичної мембрани. Вони, як і мітохондрії, відіграють особливу роль у метаболізмі клітини. Але в них відбуваються реакції пластичного, а не енергетичного обміну. Читайте більше на BUKI

Що таке хлоропласти?

Хлоропласти – це пластиди зеленого кольору, завдяки наявності в них особливого пігменту (хлорофілу). Найбільше хлорофілу міститься в листках рослини.Читайте більше на BUKI

Що таке лейкопласти?

Здебільшого лейкопласти концентруються в незабарвлених підземних частинах рослин, у насінні, стрижні стебла, тобто там, де відбувається запасання резервних речовин. Читайте більше на BUKI

Схожі статті

BUKI

Платформа, що об’єднує репетиторів та учнів

Створити профіль репетитора

Експертні статті від репетиторів