Какво е органела в клетка?

Думата органела означава „малък орган“. Органелите обаче са много по-малки от растителните или животинските органи. Подобно на това, че органът изпълнява определена функция в организма, като окото помага на рибата да види или тичинката помага на цветето да се възпроизвежда, органелите имат специфични функции в клетките. Клетките са самостоятелни системи в съответните им организми и органелите вътре в тях работят заедно като компоненти на автоматизирана машина, за да поддържат нещата да работят гладко. Когато нещата не работят гладко, има органели, отговорни за клетъчното самоунищожение, известно още като програмирана клетъчна смърт.

Много неща се носят в клетка и не всички са органели. Някои се наричат ​​включвания, което е категория за елементи като съхранявани клетъчни продукти или чужди тела, проникнали в клетката, като вируси или отломки. Повечето, но не всички органели са заобиколени от мембрана, за да ги предпазят от цитоплазма те се носят, но това обикновено не важи за клетъчните включвания. Освен това включванията не са от съществено значение за оцеляването на клетката или поне функционирането й по начина, по който са органелите.

TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)

Клетките са градивните елементи на всички живи организми. Те са самостоятелни системи в рамките на съответните организми и органелите вътре в тях работят заедно като компоненти на автоматизирана машина, за да поддържат нещата да работят гладко. Органела означава „малък орган“. Всяка органела има отделна функция. Повечето са свързани в една или две мембрани, за да я отделят от цитоплазмата, която изпълва клетката. Някои от най-жизнените органели са ядрото, ендоплазменият ретикулум, апаратът на Голджи, лизозомите и митохондриите, въпреки че има много повече.

През 1665 г. английски натурфилософ на име Робърт Хук изследва под микроскоп тънки резенчета корк, както и дървесна маса от няколко вида дървета и други растения. Той беше изумен да открие подчертано сходство между толкова различни материали, които всички му напомняха за пчелна пита. Във всички проби той видя много прилежащи пори или „много малки кутии“, които той оприличи на стаите, в които живееха монасите. Той ги е измислил целули, което в превод от латински означава малки стаички; в съвременния английски тези пори са познати на учениците и учените като клетки. Почти 200 години след откриването на Хук, шотландският ботаник Робърт Браун наблюдава тъмно петно ​​в клетките на орхидеите, гледани под микроскоп. Той нарече тази част от клетката ядро, латинската дума за ядро.

Няколко години по-късно германският ботаник Матиас Шлейден преименува ядрото в цитобласт. Той заяви, че цитобластът е най-важната част от клетката, тъй като вярва, че образува останалите части на клетката. Той предположи, че ядрото - както отново се споменава днес - е отговорно за различните изяви на клетките в различни видове растения и в различни части на отделно растение. Като ботаник Шлейден изучава изключително растения, но когато си сътрудничи с немския физиолог Теодор Шван, неговите идеи за ядрото ще се окажат верни за клетките на животни и други видове като добре. Те съвместно разработиха клетъчна теория, която се опитваше да опише универсалните характеристики на всички клетки, независимо в коя органична система, гъбички или годни за консумация плодове са открити.

За разлика от Шлайден, Шван изучава животински тъкани. Той се стараеше да излезе с обединяваща теория, която обясняваше вариациите във всички клетки на живите същества; както много други учени от онова време, той търси теория, която обхваща разликите във всички много видове клетки, които той разглеждаше под микроскопа, но такъв, който все пак позволяваше всички да бъдат отчетени като клетки. Животинските клетки се предлагат в много структури. Не можеше да бъде сигурен, че всички „малки стаички“, които вижда под микроскопа, са дори клетки, без подходяща клетъчна теория. След като чу за теориите на Schleiden за ядрото (цитобласт), което е локус на клетъчно образуване, той се почувства, че има ключа за клетъчната теория, която обяснява животински и други живи клетки. Заедно те предложиха клетъчна теория със следните принципи:

• Клетки са градивните елементи на всички живи организми.
  
• Независимо от това колко различни са отделните видове ’, всички те се развиват чрез образуването на клетки.
  
• Като Шван отбеляза, „Всяка клетка е, в определени граници, индивидуално, независимо цяло. Жизнените явления на един се повтарят, изцяло или частично, във всички останали. "
  
• Всички клетки се развиват по един и същ начин, както и всички едни и същи, независимо от външния вид.
  

Въз основа на клетъчната теория на Шлейден и Шван, много учени са допринесли за открития - много от които са направени чрез микроскопа - и теории за това какво се е случвало вътре в клетките. През следващите няколко десетилетия се обсъжда тяхната клетъчна теория и се излагат други теории. И до днес обаче голяма част от това, което двамата германски учени са позиционирали през 30-те години на XIX век, се счита за точно в биологичните полета. През следващите години микроскопията позволява откриването на повече подробности за вътрешността на клетките. Друг немски ботаник на име Хуго фон Мол открил, че ядрото не е фиксирано във вътрешността на клетъчна стена на растението, но се носеше в клетката, задържана от полувискозно желеобразно вещество. Той нарече това вещество протоплазма. Той и други учени отбелязват, че протоплазмата съдържа малки, окачени предмети в нея. Започва период на голям интерес към протоплазмата, която започва да се нарича цитоплазма. С течение на времето, използвайки подобряващи се методи на микроскопия, учените щяха да изброят органелите на клетката и техните функции.

Най-голямата органела в клетката е ядро. Както Матиас Шлейден открива в началото на 19 век, ядрото служи като център на клетъчните операции. Дезоксирибозна нуклеинова киселина, по-известна като dеоксирибонуклеинова киселина или ДНК, съдържа генетичната информация за организма и се транскрибира и съхранява в ядрото. Ядрото е и локус на клетъчно делене, по този начин се образуват нови клетки. Ядрото е отделено от околната цитоплазма, която изпълва клетката с ядрена обвивка. Това е двойна мембрана, която периодично се прекъсва от порите, през които гените, които са били транскрибирани в нишки на рибонуклеинова киселина, или РНК - която се превръща в пратеник РНК, или иРНК - преминава към други наречени органели ендоплазмения ретикулум извън ядрото. Външната мембрана на ядрената мембрана е свързана с мембраната, която обгражда ендоплазмената мембрана, което улеснява трансфера на гените. Това е ендомембранната система и тя също включва Апарат на Голджи,лизозоми, вакуоли, везикули и клетъчната мембрана. Вътрешната мембрана на ядрената обвивка извършва основната работа за защита на ядрото.

The ендоплазмения ретикулум е мрежа от канали, простиращи се от ядрото и която е затворена в мембрана. Каналите се наричат ​​цистерни. Има два вида ендоплазмен ретикулум: грубият и гладък ендоплазмен ретикулум. Те са свързани и са част от една и съща мрежа, но двата вида ендоплазмен ретикулум имат различни функции. Цистерните на гладкия ендоплазмен ретикулум са заоблени каналчета с много разклонения. Гладкият ендоплазмен ретикулум синтезира липиди, особено стероиди. Той също така помага за разграждането на стероиди и въглехидрати и детоксикира алкохола и други лекарства, които влизат в клетката. Той също така съдържа протеини, които преместват калциевите йони в цистерните, позволявайки гладкото ендоплазматично ретикулум, който да служи като място за съхранение на калциеви йони и като регулатор на техните концентрации.

Грубият ендоплазмен ретикулум е свързан с външната мембрана на ядрената мембрана. Нейните цистерни не са тубули, а сплескани торбички, обсипани с малки органели, наречени рибозоми, където получава обозначението „грубо“. Рибозомите не са затворени в мембрани. Грубият ендоплазмен ретикулум синтезира протеини, които се изпращат извън клетката или се опаковат вътре в други органели в клетката. Рибозомите, които седят на грубия ендоплазмен ретикулум, четат генетичната информация, кодирана в иРНК. След това рибозомите използват тази информация за изграждане на протеини от аминокиселини. Транскрипцията на ДНК в РНК на протеин е известна в биологията като „Централната догма“. Грубият ендоплазмен ретикулум също прави протеини и фосфолипиди които образуват плазмената мембрана на клетката.

The Комплекс Голджи, което е известно още като тялото на Голджи или апарат на Голджи, е друга мрежа от цистерни и подобно на ядрото и ендоплазмения ретикулум, е затворено в мембрана. Работата на органелата е да обработва протеини, които са синтезирани в ендоплазмения ретикулум, и да ги разпределя в други части на клетката, или да ги подготвя за износ извън клетката. Той също така помага при транспортирането на липиди около клетката. Когато обработва материали за транспортиране, ги пакетира в нещо, наречено мехурче на Голджи. Материалът е свързан в мембрана и изпратен по микротубулите на цитоскелета на клетката, така че може да пътува до местоназначението си през цитоплазмата. Някои от везикулите на Голджи напускат клетката, а някои съхраняват протеин, за да се освободят по-късно. Други стават лизозоми, което е друг вид органела.

Лизозоми са кръгла, свързана с мембраната везикула, създадена от апарата на Голджи. Те са пълни с ензими, които разграждат редица молекули, като сложни въглехидрати, аминокиселини и фосфолипиди. Лизозомите са част от ендомембранната система като апарата на Голджи и ендоплазмения ретикулум. Когато клетката вече не се нуждае от определена органела, лизозомата я усвоява в процес, наречен автофагия. Когато клетката функционира неправилно или вече не е необходима по някаква друга причина, тя участва в програмирана клетъчна смърт, явление, известно още като апоптоза. Клетката се смила чрез собствена лизозома, в процес, наречен автолиза.

Подобна органела на лизозомата е протеазомата, която се използва и за разграждане на ненужните клетъчни материали. Когато клетката се нуждае от бързо намаляване на концентрацията на определен протеин, тя може да маркира протеина молекули със сигнал чрез свързване на убиквитин към тях, който ще ги изпрати до протеазомата да бъде усвоен. Друга органела от тази група се нарича а пероксизома. Пероксизомите не се произвеждат в апарата на Голджи, както лизозомите, а в ендоплазмения ретикулум. Основната им функция е да детоксикират вредните лекарства като алкохол и токсини, които пътуват в кръвта.

Митохондрии, чието единствено число е митохондрия, са органели, отговорни за използването на органични молекули за синтез аденозин трифосфат, или АТФ, който е източникът на енергия за клетката. Поради това митохондрията е широко известна като „електроцентралата” на клетката. Митохондриите непрекъснато се превключват между нишковидна и сфероидна форма. Те са заобиколени от двойна мембрана. Вътрешната мембрана има много гънки в себе си, така че изглежда като лабиринт. Гънките се наричат ​​криста, чието единствено число е криста, а пространството между тях се нарича матрица. Матрицата съдържа ензими, които митохондриите използват за синтезиране на АТФ, както и рибозоми, като тези, които изследват повърхността на груб ендоплазмен ретикулум. Матрицата съдържа също малки кръгли молекули на mtDNA, което е съкращение от митохондриална ДНК.

За разлика от другите органели, митохондриите имат собствена ДНК, която е отделна и различна от ДНК на организма, която е в ядрото на всяка клетка (ядрена ДНК). През 60-те години еволюционен учен на име Лин Маргулис предложи теория за ендосимбиозата, която и до днес често се смята, че обяснява mtDNA. Тя вярва, че митохондриите са еволюирали от бактерии, които са живели в симбиотична връзка в клетките на гостоприемен вид преди около 2 милиарда години. В крайна сметка резултатът е митохондрията, не като свой собствен вид, а като органела със собствена ДНК. Митохондриалната ДНК се наследява от майката и мутира по-бързо от ядрената ДНК.