Мітохондріїї

Мітохондрії - це двомембранні органели, які міс­тяться в усіх еукаріотичних клітинах (за винятком особливих вну­трішньоклітинних паразитичних одноклітинних тварин - мікроспо­ридій, що є «енергетичними паразитами», оскільки використовують для власних енергетичних потреб АТФ клітини хазяїна).

Мітохондрії мають форму округлих тілець, паличок, ниток (зав­довжки від 0,5 мкм до 10 мкм і більше). Кількість мітохондрій у клітині різна: від 1 до 100 000 і біль­ше й залежить від її метаболічної активності. Так, велетенська аме­ба Хаос має до 500 000 мітохондрій, тоді як у клітині паразитичного джгутикового - трипанозоми (збудника сонної хвороби людини) є лише одна велетенська розгалужена мітохондрія. В клітинах рослин - фототрофів мітохондрій менше, ніж у тварин, оскільки їхні функції (синтез АТФ) частково виконують хлоропласти.

Поверхневий апарат мітохондрій складається з двох мемб­ран - зовнішньої та внутрішньої. Зовнішня мембрана гладенька, вона відмежовує мітохондрію від гіалоплазми. Внутрішня мембра­на утворює вгини всередину мітохондрій, які мають вигляд труб­частих або гребінчастих утворів – крист. Кристи можуть бути по-різному розташовані щодо поздовжньої осі мітохондрії, вони часто галузяться. Зовнішня і внутрішня мембрани мітохондрій відокремлені щілиною завширшки 10-20 нм. На поверхні внутрішньої мембрани, поверненій всередину мітохондрій, є грибоподібні утвори – АТФ – соми, у яких міститься комплекс ферментів, потрібних для синтезу АТФ.

Внутрішній простір мітохондрій заповнений напіврідкою речо­виною - матриксом. У ньому містяться молекули ДНК, іРНК, тРНК, мітохондріальні рибосоми, гранули з солей кальцію та маг­нію. В матриксі синтезуються білки, що входять до складу вну­трішньої мембрани.

Основна функція мітохондрій - синтез АТФ, який відбувається за рахунок енергії, що вивільняється при окисненні органічних спо­лук. При цьому початкові етапи цих процесів перебігають у матриксі, а наступні, зокрема синтез АТФ, - у внутрішній мембрані.

Мітохондрії у клітині постійно відновлюються. Так, у клітинах печінки мітохондрії живуть близько 10 днів. На відміну від бага­тьох інших органел, вони не виникають з інших мембранних струк­тур клітини, а розмножуються поділом, подібно до клітинного по­ділу прокаріот.

Пластиди

Пластиди — двомембранні органели клі­тин рослин і деяких тварин (рослинних джгутикових). Пластиди різ­номанітні за формою, розмірами, забарвленням, особливостями бу­дови. У клітинах вищих рослин розрізняють три типи пластид: хлоропласти, хромопласти та лейкопласти.

Хлоропласти - пластиди, забарв­лені в зелений колір завдяки пігменту хлорофілу. Як правило, хло­ропласти мають видовжену форму (завдовжки 5-10 мкм). Їхня кіль­кість у клітинах різна: в клітинах злаків - 30-50, а у велетенських клітинах стовпчастої паренхіми махорки - до 1000.

Основна функція хлоропластів - здійснення фото­синтезу. В хлоропластах, як і в мітохондріях, за участю ферменту АТФ-синтетази, розташованого на зовнішній поверхні мембран тилакоїдів, відбувається синтез АТФ. У них також синтезуються деякі ліпіди, білки мембрани тилакоїдів і ферменти, що каталізу­ють реакції фотосинтезу.

Хлоропластам, подібно до мітохондрій, властивий певний сту­пінь автономії в клітині. Вони мають власну спадкову інформа­цію, закодовану у вигляді послідовності нуклеотидів кільцевої мо­лекули ДНК, що нагадує спадковий матеріал клітин прокаріот. Вони містять і власний білоксинтезуючий апарат, до складу якого входять рибосоми, що розмірами нагадують дрібні рибосоми прока­ріот, а також всі види РНК. За допомогою цього апарату вони синте­зують специфічні білки, які входять до складу їхніх мембран. Як і мітохондрії, хлоропласти розмножуються поділом.

Лейкопласти — безбарвні пластиди різ­номанітної форми. Від хлоропластів вони відрізняються відсутністю розвиненої ламелярної системи. Внутрішня мембрана, впинаючись у матрикс, може утворювати нечисленні тилакоїди. В матриксі лейкопластів містяться ДНК, рибосоми, а також ферменти, що забезпе­чують синтез і гідроліз запасних речовин клітини (крохмалю, білків). Деякі лейкопласти майже повністю заповнені зернами крохмалю.

Хромопласти - пластиди, забарв­лені в різні кольори - жовтий, червоний. Вони надають певного кольору пелюсткам, плодам, листкам. Забарвлення хромопластів зумовлюють різні пігменти (здебільшого каротиноїди), які можуть на­копичуватись у них в різній кількості. Внутрішня мембранна система у хромопластів відсутня або утворена поодинокими тилакоїдами

Ядро

Ядро – обов’язковий компонент будь-якої системи. За формою ядра бувають різними. Найчастіше ядро має кулясту або еліпсоподібну, рідше неправильну форму.У деяких одноклітиних тварин є ядра двох типів: генеративні та вегетативні. Перші забезпечують зберігання і передачу спадкової інформації, другі – регулюють біосинтез білка.

Ядро складається з оболонки і внутрішнього середовища (ядерного матриксу).Оболонка утворена зовнішньою та внутрішньою ядерними мембранами, між якими є простір завширшки від 20 до 60 нм. Ядерний матрикс складається із ядерного соку, ядерець, рибонуклеопротеїдних комплексів і ниток хроматиду. Ядерний сік за будовою та властивостями нагадує цитоплазму. У нього є також є мікроскопічні білкові нитки, які сполучають між собою ядерця, нитки хроматину, ядерні пори.

Ядерце – щільне тільце, що становить собою комплекс РНК з білками, внутрішньоядерцевого хроматиду і гранул - попередників рибосом. Ядерця утворюються на певних ділянках хромосом. Під час поділу клітини ядерця зникають, а в період між двома поділами – формуються знову.

Хроматин – ниткоподібні структури ядра, утворені з білків та нуклеїнових кислот. Під час поділу клітини з хроматину формують хромосоми.

Ядро зберігає спадкову інформацію і забезпечує її передачу від материнської клітини дочірнім. Саме з молекул ДНК за участю молекул іРНК інформація про структуру білків переносить до місця їхнього синтезу на мембранах зернистої ендоплазматичної сітки. Спадкова інформація, що зберігається в ядрі, може змінюватись унаслідок мутацій. Це забезпечує спадкову мінливість.