Аналіз діяльності апарату Гольджі у клітині

Аналіз діяльності апарату Гольджі у клітині

Лізосоми — це маленькі, оточені одинарної мембраною бульбашки. Вони відокремлюються від апарату Гольджі і, можливо, від ЕПР. Лізосоми містять різноманітні ферменти, які розщеплюють великі молекули, зокрема білкові. Через свого руйнівної дії ці ферменти як би «замкнуті» в лізосомах і вивільняються тільки в міру потреби. Так, при внутрішньоклітинному травленні ферменти виділяються з лізосом в травні вакуолі. Лізосоми бувають необхідні і для руйнування клітин; наприклад, під час перетворення пуголовка в дорослу жабу вивільнення лізосомних ферментів забезпечує руйнування клітин хвоста. У даному випадку це нормально і корисно для організму, але іноді таке руйнування клітин носить патологічний характер. Наприклад, при вдиханні азбестового пилу вона може проникнути в клітини легенів, і тоді відбувається розрив лізосом, руйнування клітин і розвивається легеневе захворювання.

Мітохондрії і хлоропласти. Мітохондрії - відносно великі мішкоподібні освіти з досить складною структурою. Вони складаються з матриксу, оточеного внутрішньої мембраною, міжмембранну простору і зовнішньої мембрани. Внутрішня мембрана складена в складки, звані кристами. На кристах розміщуються скупчення білків. Багато з них — ферменти, що каталізують окислення продуктів розпаду вуглеводів; інші каталізують реакції синтезу та окислення жирів. Допоміжні ферменти, що беруть участь у цих процесах, розчинені в матриксі мітохондрій.

У мітохондріях протікає окислення органічних речовин, поєднане з синтезом аденозинтрифосфату (АТФ). Розпад АТФ з утворенням аденозиндифосфату (АДФ) супроводжується виділенням енергії, яка витрачається на різні процеси життєдіяльності, наприклад на синтез білків і нуклеїнових кислот, транспорт речовин всередину клітини і з неї, передачу нервових імпульсів або м’язове скорочення. Мітохондрії, таким чином, є енергетичними станціями, переробними «паливо» — жири і вуглеводи — в таку форму енергії, яка може бути використана клітиною, а отже, і організмом в цілому.

Рослинні клітини теж містять мітохондрії, але основне джерело енергії для yіх клітин — світло.Світлова енергія використовується цими клітинами для утворення АТФ і синтезу вуглеводів з діоксиду вуглецю і води. Хлорофіл — пігмент, який акумулює світлову енергію, — знаходиться в хлоропластах. Хлоропласти, подібно мітохондрій, мають внутрішню і зовнішню мембрани. З виростів внутрішньої мембрани в процесі розвитку хлоропластів виникають т.зв. тілакоідние мембрани; останні утворюють сплощені мішечки, зібрані в стопки зразок стовпчика монет; ці стопки, звані гранами, містять хлорофіл. Крім хлорофілу, в хлоропластах є і всі інші компоненти, необхідні для фотосинтезу.

Деякі спеціалізовані хлоропласти не здійснюють фотосинтез, а несуть інші функції, наприклад забезпечують запасання крохмалю або пігментів.

Відносна автономія. У деяких відносинах мітохондрії і хлоропласти ведуть себе як автономні організми. Наприклад, так само, як і самі клітини, які виникають тільки з клітин, мітохондрії і хлоропласти утворюються тільки з предсуществующих мітохондрій і хлоропластів. Це було продемонстровано в дослідах на рослинних клітинах, у яких освіта хлоропластів придушували антибіотиком стрептоміцином, і на клітинах дріжджів, де освіта мітохондрій придушували іншими препаратами. Після таких впливів клітини вже ніколи не відновлювали відсутні органели. Причина в тому, що мітохондрії і хлоропласти містять певну кількість власного генетичного матеріалу (ДНК), який кодує частина їх структури. Якщо ця ДНК втрачається, що і відбувається при придушенні освіти органел, то структура не може бути відтворена. Обидва типи органел мають свою власну білок-синтезує систему (рибосоми і транспортні РНК), яка дещо відрізняється від основної білок-синтезуючої системи клітини; відомо, наприклад, що білок-синтезує система органел може бути пригнічена за допомогою антибіотиків, тоді як на основну систему вони не діють.

ДНК органел відповідальна за основну частину позахромосомних, або цитоплазматичної, спадковості. Позахромосомних спадковість не підкоряється менделевским законам, так як при поділі клітини ДНК органел передається дочірнім клітинам іншим шляхом, ніж хромосоми. Вивчення мутацій, які відбуваються в ДНК органел і ДНК хромосом, показало, що ДНК органел відповідає лише за малу частину структури органел; більшість їх білків закодовані в генах, розташованих в хромосомах.

Часткова генетична автономія розглянутих органел та особливості їх білок-синтезують систем послужили основою для припущення, що мітохондрії і хлоропласти походять від симбіотичних бактерій, які оселилися в клітинах 1−2 млрд. років тому. Сучасним прикладом такого симбіозу можуть служити дрібні фотосинтезуючі водjрослі, які живуть усередині клітин деяких коралів і молюсків. Водорості забезпечують своїх господарів киснем, а від них одержують поживні речовини.