Лизосомы.

Лизосомы, как и другие органоиды - рибосомы, ЭПС, плазмолемма и микроворсинки, были открыты с помощью электронного микроскопа. В 1955 году при изучении их под электронным микроскопом было обнаружено, что это пузырьки диаметром 0,5 мкм, которые содержат около 40 ферментов, расщепляющих различные питательные вещества, Одни ферменты - карбогидразы - расщепляли полисахариды, другие - пептидазы - расщепляли белки и третьи - липазы - расщепляли жиры. Все эти ферменты синтезировались на рибосомах, а затем по каналам ЭПС и аппарату Гольджи попадали в первичные лизосомы, которые еще не участвовали в процессе переваривания. Лизосомы, в которых происходит процесс переваривания, называются вторичными лизосомами. Одна из разновидностей вторичных лизосом, переваривающих питательные вещества, поступающие в клетку путем фагоцитоза или пиноцитоза, называется фаголизосомами или гетеролизосомами. Лизосомы, которые растворяют различные ненужные структуры клетки, называются аутолизосомами. Лизосомы, в которых находятся непереваренные остатки, называются телолизосомами.

Таким образом, лизосомы в клетке выполняют различные функции:

1. Переваривание питательных веществ.

2. Санитарная функция (автолиз) - расщепление отмирающих структур клеток. А иногда даже и потерявших свое функциональное значение частей организма. Так, например, хвосты головастиков у лягушек исчезают благодаря лизосомам.

3. Накопление непереваренных продуктов.

Известно, что количество лизосом в клетке может варьировать от десяти до ста. Ученые обнаружили, что снижение содержания лизосомных ферментов в клетках человека приводит к возникновению различных заболеваний.

Пероксисомы.

Пероксисома - одномембранный органоид, имеющий сферическую форму. Он содержит молекулы фермента, расщепляющего перекись водорода. Обычно находятся в печени и за счет окислительных реакций осуществляют детоксикацию веществ в организме. Например, в гепатоцитах печени человека обезвреживается алкоголь.

Нарушение процесса образования пероксисом и снижение ферментативной активности пероксисомных ферментов могут привести к различным патологиям организма, которые называются пероксисомные заболевания. Например, недостаточность каталазы, которая расщепляет перекись водорода, накопленной в пероксисомах в результате окисления органических веществ, обуславливает возникновение акалатаземии.

Вакуоли.

Вакуоли - это мембранные мешковидные структуры, содержащие клеточный сок и отграниченные от гиалоплазмы одной мембраной - тонопластом. Обычно, в растительных зрелых клетках находится одна большая вакуоль, а в животных - много мелких. Одни из них поддерживают осмотическое давление в клетке. В других - пищеварительных вакуолях клеток Типа Простейших происходит переваривание органических полимеров.

ДВУХМЕМБРАННЫЕ ОРГАНОИДЫ.

Митохондрии.

Митохондрии были открыты в 1894 году Р.Альтманом. Несмотря на то, что слово "митос" с греческого переводится как нить, "хондрион" - зерно, митохондрии бывают различной формы - в виде нитей, зернышек, палочек, шаров. В среднем толщина их составляет от 0,5 мкм до 1 мкм, а длина 5-10 мкм. Количество митохондрий в клетке зависит от функциональной активности клетки и в среднем колеблется от 30 до 2500 тысяч. Так, например, в лимфоцитах их насчитывается 25-30, в гепатоцитах может достигнуть 2500. В мышцах насекомых, участвующих в полете, количество митохондрий тоже может достигнуть нескольких тысяч. Количество митохондрий уменьшается в процессе индивидуального развития организма. В сперматозоиде находится одна крупная митохондрия, спирально закрученная вокруг жгутика. Одну митохондрию можно встретить и у человеческого паразита - трипаносомы.

Ультромикроскопическое строение митохондрий было изучено с помощью электронного микроскопа. Митохондрии окружены двумя мембранами, отличающимися по своему химическому составу и выполняемой функции. Толщина мембран в среднем составляет - 8 нм, а пространство между мембранами равно 10 - 20 нм. Внешняя мембрана - гладкая, а внутренняя образует выросты - кристы. Исследователями обнаружено, что у представителей Типа Простейших и у одноклеточных водорослей кристы имеют форму трубочек диаметром 50 нм и называются тубулами. А у более высокоорганизованных растений и животных кристы плоские и напоминают форму листа. Внутренняя среда митохондрий называется матриксом и имеет более плотную консистенцию, чем гиалоплазма. В матриксе имеются полисахариды (гликоген), ионы кальция и магния, концентрирующиеся в виде маленьких зернышках диаметром 20-40 нм. В матриксе имеется свои собственные ДНК, РНК, рибосомы, ферменты. Все эти вещества необходимы для собственного синтеза белков, который ничем не отличается от биосинтеза в прокариотической клетке, что подтверждает симбиотическую теорию происхождения митохондрий.

Изучение тонкого строения митохондрий с помощью электронного микроскопа позволило обнаружить на кристах грибовидные образования - АТФ-сомы. Это ферменты, участвующие в синтезе АТФ. На одном квадратном микрометре их может быть до 400 штук. Таким образом, митохондрии являются главной энергетической "станцией" клетки. В митохондриях происходит окислительное фосфорилирование, синтез АТФ из АДФ за счет энергии, освобождающейся при окислении органических веществ. Размножаются митохондрии делением и живут около 10 дней. Делению митохондрий предшествует редупликация митохондриальной ДНК. Наличие собственного аппарата биосинтеза белка и способности самостоятельно размножаться позволяют относить митохондрии к полуавтономным органоидам.