Що таке органела в клітині?

Слово органела означає "маленький орган". Органели набагато менші за органи рослин або тварин. Подібно до того, як орган виконує певну функцію в організмі, наприклад, око допомагає рибі бачити, а тичинка - квітці, а органели виконують певні функції в клітинах. Клітини - це самодостатні системи у відповідних організмах, і органели всередині них працюють разом, як компоненти автоматизованої машини, щоб підтримувати роботу безперебійно. Коли речі не працюють гладко, існують органели, відповідальні за клітинне самознищення, також відоме як запрограмована клітинна смерть.

Багато речей плаває в камері, і не всі вони є органелами. Деякі з них називаються включеннями, що є категорією таких предметів, як продукти, що зберігаються в клітинах, або сторонні тіла, що потрапили в клітину, такі як віруси або сміття. Більшість, але не всі органели оточені мембраною, щоб захистити їх від цитоплазма вони плавають, але це, як правило, не стосується клітинних включень. Крім того, включення не є важливими для виживання клітини або, принаймні, функціонування, так, як це органели.

TL; ДР (занадто довгий; Не читав)

Клітини - це будівельні блоки всіх живих організмів. Вони є автономними системами у відповідних організмах, і органели всередині них працюють разом, як компоненти автоматизованої машини, щоб підтримувати роботу безперебійно. Органела означає «маленький орган». Кожна органела має окрему функцію. Більшість з них зв’язані в одній або двох мембранах, щоб відокремити її від цитоплазми, яка наповнює клітину. Одними з найбільш життєво важливих органел є ядро, ендоплазматичний ретикулум, апарат Гольджі, лізосоми та мітохондрії, хоча їх набагато більше.

У 1665 році англійський натурфілософ на ім'я Роберт Гук досліджував під мікроскопом тонкі скибочки пробки, а також деревну маси з декількох видів дерев та інших рослин. Він був здивований, виявивши помітну схожість між такими різними матеріалами, що все нагадувало йому стільник. У всіх зразках він побачив безліч прилеглих пор, або «безліч маленьких коробочок», які він уподібнив кімнатам, в яких мешкали монахи. Він їх придумав целюли, що в перекладі з латинської означає кімнати; у сучасній англійській мові ці пори знайомі студентам та науковцям як клітини. Приблизно через 200 років після відкриття Гука шотландський ботанік Роберт Браун спостерігав темну пляму в клітинах орхідей, розглянутих під мікроскопом. Цю частину клітини він назвав ядро, латинське слово для ядра.

Через кілька років німецький ботанік Матіас Шлейден перейменував ядро ​​в цитобласт. Він заявив, що цитобласт є найважливішою частиною клітини, оскільки він вважає, що він утворює решту частин клітини. Він висунув теорію, що ядро ​​- як його знову згадують сьогодні - відповідає за різну появу клітин у різних видів рослин і в різних частинах окремої рослини. Будучи ботаніком, Шлейден вивчав виключно рослини, але коли співпрацював з німецьким фізіологом Теодор Шванн, його уявлення про ядро, як було доведено, відповідають дійсності щодо клітин тварин та інших видів як Ну. Вони спільно розробили клітинну теорію, яка прагнула описати універсальні особливості всіх клітин, незалежно від того, в якій системі органів тварини, грибі чи їстівних плодах вони були знайдені.

На відміну від Шлейдена, Шванн вивчав тканини тварин. Він докладав усіх зусиль, щоб висунути об’єднавчу теорію, яка пояснювала б зміни у всіх клітинах живих істот; як і багато інших вчених того часу, він шукав теорію, яка б охоплювала відмінності у всіх багато типів клітин, які він розглядав під мікроскопом, але такий, що все ще дозволяв вважати їх усі клітин. Клітини тварин мають дуже багато структур. Він не міг бути впевнений, що всі «маленькі кімнатки», які він бачив під мікроскопом, були навіть клітинами, без належної теорії клітин. Почувши про теорії Шлейдена про ядро ​​(цитобласт), яке є локусом утворення клітин, він відчув, що у нього є ключ до клітинної теорії, яка пояснює тваринні та інші живі клітини. Разом вони запропонували клітинну теорію з такими положеннями:

• Клітини є будівельними матеріалами всіх живих організмів.
  
• Незалежно від того, наскільки різні різні види, всі вони розвиваються шляхом утворення клітин.
  
• Як Шванн зазначив, “Кожна клітина є, в певних межах, індивідуальним, незалежним цілим. Життєві явища одного повторюються, повністю або частково, у всіх інших ”.
  
• Усі клітини розвиваються однаково, і так само однаково, незалежно від зовнішнього вигляду.
  

Спираючись на теорію клітин Шлейдена та Шванна, велика кількість вчених зробили внесок у відкриття - багато зроблені через мікроскоп - та теорії про те, що відбувалося всередині клітин. Протягом наступних кількох десятиліть їх теорія клітин обговорювалася, а також висувалися інші теорії. На сьогоднішній день, однак, багато з того, що розміщували два німецькі вчені в 1830-х роках, вважається точним у біологічних полях. У наступні роки мікроскопія дозволила виявити більше деталей внутрішньої частини клітин. Інший німецький ботанік на ім'я Гюго фон Моль виявив, що ядро ​​не було закріплене всередині клітинна стінка рослини, але плавав усередині клітини, утримуючи вгору напіввязкою, желеподібною речовиною. Цю речовину він назвав протоплазмою. Він та інші вчені відзначали, що в протоплазмі містяться невеликі підвішені предмети. Почався період великого інтересу до протоплазми, який почав називатися цитоплазмою. З часом, використовуючи вдосконалюючі методи мікроскопії, вчені перелічили органели клітини та їх функції.

Найбільшою органелою в клітині є ядро. Як виявив Маттіас Шлейден на початку 19 століття, ядро ​​служить центром клітинних операцій. Нуклеїнова кислота дезоксирибози, більш відома як dеоксирибонуклеїнова кислота або ДНК, зберігає генетичну інформацію про організм і транскрибується та зберігається в ядрі. Ядро також є локусом поділ клітин, саме так утворюються нові клітини. Ядро відокремлено від навколишньої цитоплазми, яка заповнює клітину ядерною оболонкою. Це подвійна мембрана, яка періодично переривається порами, через які гени, транскрибовані в ланцюги рибонуклеїнової кислоти, або РНК - яка стає інформаційною РНК, або мРНК - переходить до інших органел, що називаються ендоплазматичний ретикулум поза ядром. Зовнішня мембрана ядерної мембрани з'єднана з мембраною, яка оточує ендоплазматичну мембрану, що полегшує перенесення генів. Це ендомембранна система, і вона також включає Апарат Гольджі,лізосом, вакуолі, везикули та клітинна мембрана. Внутрішня мембрана ядерної оболонки виконує основну роботу по захисту ядра.

ендоплазматичний ретикулум являє собою мережу каналів, що йдуть від ядра і яка укладена в мембрану. Канали називаються цистернами. Існує два типи ендоплазматичної сітки: груба і гладка ендоплазматична сітка. Вони з’єднані і є частиною однієї мережі, але два типи ендоплазматичного ретикулума виконують різні функції. Цистерни гладкої ендоплазматичної сітки - це округлі трубочки з безліччю гілок. Гладкий ендоплазматичний ретикулум синтезує ліпіди, особливо стероїди. Це також допомагає в розщепленні стероїдів та вуглеводів, а також детоксикує алкоголь та інші ліки, що потрапляють у клітину. Він також містить білки, які переміщують іони кальцію в цистерни, забезпечуючи гладку ендоплазму сітка служити місцем зберігання іонів кальцію та регулятором їх концентрації.

Шорсткий ендоплазматичний ретикулум з'єднаний із зовнішньою мембраною ядерної мембрани. Її цистерни - це не трубочки, а сплощені мішечки, вкриті дрібними органелами, які називаються рибосомами, і саме там він і отримує „грубе“ позначення. Рибосоми не укладені в мембранах. Шорсткий ендоплазматичний ретикулум синтезує білки, які надсилаються за межі клітини або упаковуються всередину інших органел всередині клітини. Рибосоми, які сидять на грубій ендоплазматичній сітці, зчитують генетичну інформацію, кодовану в мРНК. Потім рибосоми використовують цю інформацію для побудови білків з амінокислот. Транскрипція ДНК до РНК до білка відома в біології як "Центральна догма". Шорстка ендоплазматична сітка також утворює білки і фосфоліпіди що утворюють плазматична мембрана клітини.

Комплекс Гольджі, який також відомий як тіло Гольджі або апарат Гольджі, - це ще одна мережа цистерн, і, як ядро ​​та ендоплазматична сітка, вона укладена в мембрані. Завдання органели полягає в тому, щоб переробляти білки, які були синтезовані в ендоплазматичній сітці, і розподіляти їх по інших частинах клітини, або готувати до експорту за межі клітини. Це також допомагає у транспортуванні ліпідів навколо клітини. Коли він обробляє матеріали, що транспортуються, він упаковує їх у щось, що називається пухирцем Гольджі. Матеріал зв’язаний в мембрані і направлений уздовж мікротрубочок цитоскелета клітини, тому він може рухатися до місця призначення через цитоплазму. Деякі з пухирців Гольджі залишають клітину, а деякі зберігають білок, щоб виділятися пізніше. Інші стають лізосомами, що є іншим видом органел.

Лізосоми являють собою круглу, з мембраною пов’язану пухирець, створену апаратом Гольджи. Вони наповнені ферментами, які розщеплюють ряд молекул, наприклад, складні вуглеводи, амінокислоти та фосфоліпіди. Лізосоми є частиною ендомембранної системи, як апарат Гольджі та ендоплазматичний ретикулум. Коли клітина більше не потребує певної органели, лізосома перетравлює її в процесі, який називається аутофагією. Коли клітина не працює належним чином або більше не потрібна з будь-якої іншої причини, вона бере участь у запрограмованій загибелі клітини, явищі, також відомому як апоптоз. Клітина перетравлює себе за допомогою власної лізосоми в процесі, який називається автолізом.

Подібною органелою до лізосоми є протеасома, яка також використовується для розщеплення непотрібних клітинних матеріалів. Коли клітині потрібно швидке зниження концентрації певного білка, вона може мітити білок молекули з сигналом, приєднавши до них убиквітин, який направить їх до протеасоми перетравлюється. Ще одна органела цієї групи називається а пероксисома. Пероксисоми виробляються не в апараті Гольджі, як лізосоми, а в ендоплазматичній сітці. Їх основною функцією є детоксикація шкідливих наркотиків, таких як алкоголь та токсини, які подорожують у крові.

Мітохондрії, єдиним із яких є мітохондрії, - це органели, відповідальні за використання органічних молекул для синтезу аденозинтрифосфат, або АТФ, який є джерелом енергії для клітини. Через це мітохондрія широко відома як "електростанція" клітини. Мітохондрії постійно змінюються між ниткоподібною формою та сфероїдальною формою. Вони оточені подвійною мембраною. Внутрішня мембрана має багато складок, так що вона схожа на лабіринт. Складки називаються кристами, одиницею яких є кристи, а простір між ними називається матрицею. Матриця містить ферменти, які мітохондрії використовують для синтезу АТФ, а також рибосоми, як ті, що шипують поверхню грубого ендоплазматичного ретикулума. Матриця також містить дрібні круглі молекули мтДНК, що скорочує мітохондріальну ДНК.

На відміну від інших органел, мітохондрії мають власну ДНК, яка відокремлена і відрізняється від ДНК організму, яка знаходиться в ядрі кожної клітини (ядерна ДНК). У 1960-х роках вчений-еволюціоніст на ім'я Лінн Маргуліс запропонував теорію ендосимбіозу, яка і сьогодні прийнято пояснювати мтДНК. Вона вважала, що мітохондрії еволюціонували з бактерій, які жили в симбіотичних стосунках всередині клітин виду-господаря близько 2 мільярдів років тому. Зрештою, результатом стала мітохондрія, не як власний вид, а як органела зі своєю ДНК. Мітохондріальна ДНК успадковується від матері і мутує швидше, ніж ядерна ДНК.