Шта је органела у ћелији?

Реч органелле значи „мали орган“. Органеле су ипак много мање од биљних или животињских органа. Слично као што орган служи одређеној функцији у организму, на пример око помаже риби да види или прашник цвећу да се репродукује, а органеле имају специфичне функције у ћелијама. Ћелије су самостални системи унутар својих организама, а органеле у њима функционишу заједно као компоненте аутоматизоване машине да би ствари функционисале без проблема. Када ствари не функционишу глатко, постоје органеле одговорне за ћелијско самоуништење, такође познато као програмирана ћелијска смрт.

Многе ствари лебде у ћелији и нису све органеле. Неки се називају инклузијама, што је категорија за предмете као што су ускладиштени ћелијски производи или страна тела која су ушла у ћелију, попут вируса или остатака. Већина, али не и све органеле, окружене су мембраном да би их заштитиле од цитоплазме плутају, али то обично није тачно за ћелијске инклузије. Поред тога, инклузије нису од суштинске важности за опстанак ћелије, или барем њихово функционисање, на начин на који то чине органеле.

ТЛ; ДР (предуго; Нисам прочитао)

Ћелије су градивни блокови свих живих организама. Они су самостални системи унутар својих организама, а органеле у њима раде заједно попут компонената аутоматизоване машине да би ствари функционисале несметано. Органелле значи „мали орган“. Свака органела има различиту функцију. Већина је везана за једну или две мембране да би је одвојила од цитоплазме која испуњава ћелију. Неки од највиталнијих органела су језгро, ендоплазматски ретикулум, Голгијев апарат, лизозоми и митохондрији, иако их има много више.

1665. године енглески природни филозоф по имену Роберт Хооке испитивао је под микроскопом танке кришке плуте, као и дрвену целулозу са неколико врста дрвећа и других биљака. Био је запањен кад је открио значајне сличности између различитих материјала, што га је све подсећало на саће. У свим узорцима видео је много суседних пора или „много малих кутија“, које је упоредио са собама у којима су живели монаси. Смислио их је целуле, што је преведено са латинског, значи собице; у савременом енглеском језику ове поре су студентима и научницима познате као ћелије. Скоро 200 година након Хоокеова открића, шкотски ботаничар Роберт Бровн приметио је тамно место у ћелијама орхидеја посматраним под микроскопом. Назвао је овај део ћелије језгро, латинска реч за зрно.

Неколико година касније, немачки ботаничар Маттхиас Сцхлеиден преименовао је језгро у цитобласт. Изјавио је да је цитобласт најважнији део ћелије, јер је веровао да он формира остале делове ћелије. Теоретизовао је да је језгро - како се то данас поново назива - одговорно за различит изглед ћелија у различитим биљним врстама и у различитим деловима појединачне биљке. Као ботаничар, Сцхлеиден је искључиво проучавао биљке, али када је сарађивао са немачким физиологом Тхеодор Сцхванн, показало би се да његове идеје о језгру важе за животињске и друге ћелије врста као па. Они су заједнички развили ћелијску теорију, која је настојала да опише универзалне карактеристике свих ћелија, без обзира на то у којем су органском систему животиње, гљивицама или јестивом плоду пронађене.

За разлику од Сцхлеидена, Сцхванн је проучавао животињско ткиво. Трудио се да измисли обједињујућу теорију која објашњава варијације у свим ћелијама живих бића; као и многи други научници тог времена, тражио је теорију која је обухватила разлике у свим многе врсте ћелија које је гледао под микроскопом, али она која је и даље омогућавала да се све њих броје ћелије. Животињске ћелије долазе у великом броју структура. Није могао бити сигуран да су све „собице“ које је видео под микроскопом чак и ћелије, без одговарајуће теорије о ћелијама. Када је чуо за Сцхлеиден-ове теорије о томе да је језгро (цитобласт) место настанка ћелија, осећао се као да има кључ за ћелијску теорију која објашњава животињске и друге живе ћелије. Заједно су предложили теорију ћелија са следећим начелима:

• Ћелије су градивни блокови свих живих организама.
  
• Без обзира на то колико се поједине врсте разликују, све се развијају формирањем ћелија.
  
• Као Шван приметио, „Свака ћелија је, у одређеним границама, појединац, независна целина. Витални феномени једног се понављају, у потпуности или делимично, у свим осталим “.
  
• Све ћелије се развијају на исти начин, па тако и све исте, без обзира на изглед.
  

Надовезујући се на Сцхлеиден-ову и Сцхванн-ову ћелијску теорију, велики број научника допринео је открићима - од којих су многа направљена кроз микроскоп - и теоријама о томе шта се дешавало унутар ћелија. Следећих неколико деценија расправљало се о њиховој ћелијској теорији и износиле су се друге теорије. До данас, међутим, много тога што су два немачка научника поставила 1830-их година сматра се тачним у биолошким пољима. Следећих година микроскопија је омогућила откривање више детаља о унутрашњости ћелија. Други немачки ботаничар по имену Хуго вон Мохл открио је да језгро није фиксирано за унутрашњост биљни ћелијски зид, али плутао је у ћелији, држан увис полувискозном, желеу сличном супстанцом. Назвао је ову супстанцу протоплазмом. Он и други научници приметили су да се у протоплазми налазе мали, суспендовани предмети. Почео је период великог интересовања за протоплазму, која се почела називати цитоплазмом. Временом би, користећи побољшане методе микроскопије, научници набројали органеле ћелије и њихове функције.

Највећа органела у ћелији је језгро. Као што је открио Маттхиас Сцхлеиден почетком 19. века, језгро служи као центар ћелијских операција. Нуклеинска киселина деоксирибозе, познатија као деоксирибонуклеинска киселина или ДНК, садржи генетске информације о организму и транскрибује се и чува у језгру. Језгро је такође локус ћелијске деобе, чиме настају нове ћелије. Језгро је одвојено од околне цитоплазме која ћелију испуњава нуклеарном овојницом. Ово је двострука мембрана коју повремено прекидају поре кроз које гени који су транскрибовани у ланце рибонуклеинске киселине, или РНК - која постаје мессенгер РНА или мРНА - прелази на друге органеле које се називају ендоплазматични ретикулум изван језгра. Спољна мембрана нуклеарне мембране повезана је са мембраном која окружује ендоплазматску мембрану, што олакшава пренос гена. Ово је ендомембрански систем, а такође укључује и Голџијев апарат,лизосоми, вакуоле, везикуле и ћелијске мембране. Унутрашња мембрана нуклеарне овојнице обавља примарни посао заштите језгра.

Тхе ендоплазматични ретикулум је мрежа канала која се протеже од језгра и која је затворена у мембрану. Канали се називају цистерне. Постоје две врсте ендоплазматског ретикулума: груби и глатки ендоплазматски ретикулум. Они су повезани и део су исте мреже, али две врсте ендоплазматског ретикулума имају различите функције. Цистерне глатког ендоплазматског ретикулума су заобљене тубуле са много грана. Синтетише се глатки ендоплазматски ретикулум липиди, посебно стероиди. Такође помаже у разградњи стероида и угљених хидрата, а детоксикује алкохол и друге лекове који улазе у ћелију. Такође садржи протеине који покрећу јоне калцијума у ​​цистерне, омогућавајући глатку ендоплазму ретикулум да служи као место за складиштење јона калцијума и као регулатор њихових концентрација.

Груби ендоплазматски ретикулум повезан је са спољном мембраном нуклеарне мембране. Његове цистерне нису тубуле, већ спљоштене врећице на којима су начичкане мале органеле зване рибосоми, одакле и добија „грубу“ ознаку. Рибосоми нису затворени у мембране. Груби ендоплазматски ретикулум синтетише протеине који се шаљу ван ћелије или се пакују у друге органеле унутар ћелије. Рибозоми који седе на грубом ендоплазматском ретикулуму читају генетске информације кодиране у мРНК. Тада рибосоми користе те информације за изградњу протеина из аминокиселина. Транскрипција ДНК у РНК у протеин је у биологији позната као „Централна догма“. Груби ендоплазматски ретикулум такође чини протеини и фосфолипиди који чине плазма мембрана ћелије.

Тхе Голги комплекс, која је такође позната као Голгијево тело или Голгијев апарат, друга је мрежа цистерни, и попут језгра и ендоплазматског ретикулума, затворена је у мембрани. Задатак органеле је да обради протеине који су синтетисани у ендоплазматском ретикулуму и дистрибуира их у друге делове ћелије или их припреми за извоз изван ћелије. Такође помаже у транспорту липида око ћелије. Када обрађује материјале који се превозе, пакује их у нешто што се назива Голгијева везикула. Материјал је везан у мембрану и послат дуж микротубула целијског скелета ћелије, тако да може путовати до свог одредишта кроз цитоплазму. Неки од Голгијевих везикула напуштају ћелију, а неки складиште протеин који ће се касније ослободити. Други постају лизосоми, што је друга врста органела.

Лизозоми су округла, мембрански везана везикула створена Голгијевим апаратом. Испуњени су ензимима који разграђују бројне молекуле, попут сложених угљених хидрата, аминокиселина и фосфолипида. Лизозоми су део ендомембранског система попут Голгијевог апарата и ендоплазматског ретикулума. Када ћелији више није потребан одређени органел, лизозом га пробави у процесу који се назива аутофагија. Када ћелија не ради правилно или више није потребна из било ког другог разлога, она укључује програмирану ћелијску смрт, феномен познат и као апоптоза. Ћелија се свари помоћу сопственог лизозома, у процесу који се назива аутолиза.

Сличан органел лизозуму је протеасом, који се такође користи за разградњу непотребних ћелијских материјала. Када ћелији треба брзо смањење концентрације одређеног протеина, она може означити протеин молекули са сигналом причвршћујући на њих убиквитин, који ће их послати у протеасом да буду сварен. Још један органел у овој групи назива се а пероксисом. Пероксизоми се не производе у Голгијевом апарату као лизосоми, већ у ендоплазматском ретикулуму. Њихова главна функција је детоксикација штетних лекова попут алкохола и токсина који путују крвљу.

Митохондрије, чији је једини митохондриј, органеле одговорне за употребу органских молекула за синтезу аденозин трифосфат, или АТП, који је извор енергије за ћелију. Због тога је митохондрион надалеко познат као „моћник“ ћелије. Митохондрији се непрестано пребацују између навојастог облика и сфероидног облика. Окружени су двоструком мембраном. Унутрашња опна у себи има много набора, тако да изгледа као лавиринт. Набори се називају криста, чија је једнина криста, а простор између њих назива се матрица. Матрица садржи ензиме које митохондрији користе за синтезу АТП-а, као и рибозоме, попут оних који проучавају површину грубог ендоплазматског ретикулума. Матрица такође садржи мале, округле молекуле мтДНК, што је кратко за митохондријску ДНК.

За разлику од других органела, митохондрији имају своју ДНК која је одвојена и разликује се од ДНК организма, која се налази у језгру сваке ћелије (нуклеарна ДНК). Шездесетих година прошлог века, еволуциони научник по имену Лин Маргулис предложио је теорију ендосимбиозе, за коју се и данас обично мисли да објашњава мтДНК. Веровала је да су митохондрије еволуирале од бактерија које су живеле у симбиотском односу унутар ћелија врсте домаћина пре око 2 милијарде година. На крају је резултат био митохондрион, не као сопствена врста, већ као органела са сопственом ДНК. Митохондријска ДНК се наслеђује од мајке и мутира брже од нуклеарне ДНК.