Taimeraku organellide funktsioonide tabel. Rakuorganellid, nende ehitus ja funktsioonid

Raku organellid püsivad rakuorganid, struktuurid, mis tagavad mitmete funktsioonide elluviimise raku eluprotsessis: geneetilise teabe säilitamine ja edastamine, liikumine, jagunemine, ainete ülekandmine, süntees ja muud.

Eukarüootsete rakkude organellidele sisaldab:

• kromosoomid;
• ribosoomid;
• mitokondrid;
• rakumembraan;
• mikrokiud;
• mikrotuubulid;
• Golgi kompleks;
• endoplasmaatiline retikulum;
• lüsosoomid.

Tuuma nimetatakse tavaliselt ka eukarüootsete rakkude organelliks. Taimeraku peamine omadus on plastiidide olemasolu.

Taimeraku struktuur:

Tavaliselt sisaldab taimerakk:

• membraan;
• tsütoplasma koos organellidega;
• tselluloosist ümbris;
• rakumahlaga vakuoolid;
• tuum.

Looma raku struktuur:

Loomaraku struktuur koosneb:

• tsütoplasma koos organellidega;
• kromosoomidega tuum;
• välismembraani olemasolu.

Mis on raku organellide funktsioon - tabel

Organoidne nimi	Organoidi struktuur	Organoidsed funktsioonid
Endoplasmaatiline retikulum (ER)	Lamedate kihtide süsteem, mis loob õõnsusi ja kanaleid. Neid on kahte tüüpi: sile ja teraline (seal on ribosoomid).	1. Jagab raku tsütoplasma eraldatud ruumideks, et lahutada enamik paralleelsetest reaktsioonidest. 2. Smooth ER sünteesib süsivesikuid ja rasvu, granuleeritud ER aga valke. 3. Vajalik toitainete kohaletoimetamiseks ja ringluseks raku sees.
Mitokondrid	Suurused on 1 kuni 7 mikronit. Mitokondrite arv võib olla kuni kümneid tuhandeid raku kohta. Mitokondrite väliskest on varustatud kahemembraanilise struktuuriga. Välismembraan on sile. Sisemine koosneb ristikujuliste väljakasvudest erinevad kujud hingamisteede ensüümidega.	1. Tagage ATP süntees. 2. Energiafunktsioon.
rakumembraan	Sellel on kolmekihiline struktuur. Sisaldab kolme klassi lipiide: fosfolipiidid, glükolipiidid, kolesterool.	1. Membraanide struktuuri säilitamine. 2. Erinevate molekulide liikumine. 3. Valikuline läbilaskvus. 4. Keskkonnast signaalide vastuvõtmine ja muutmine.
Tuum	Suurim organell, mis on ümbritsetud kahest membraanist koosneva kestaga. Sellel on kromatiini ja see sisaldab ka "tuuma" struktuuri.	1. Geneetilise informatsiooni säilitamine, samuti selle ülekandmine tütarrakkudesse jagunemise käigus. 2. Kromosoomid sisaldavad DNA-d. 3. Ribosoomid tekivad tuumas. 4. Rakkude elutegevuse kontroll.
Ribosoomid	Väikesed organellid, mis on sfäärilise või ellipsoidse kujuga. Läbimõõt on tavaliselt 15-30 nanomeetrit.	1. Pakkuda valgusünteesi.
Tsütoplasma	Raku sisekeskkond, mis sisaldab tuuma ja muid organelle. Struktuur on peeneteraline, poolvedel.	1. Transpordifunktsioon. 2. Vajalik organellide interaktsiooniks. 2. Reguleerib ainevahetuse biokeemiliste protsesside kiirust.
Lüsosoomid	Tavaline sfääriline membraanikott, mis on täidetud seedeensüümidega.	1. Erinevad funktsioonid, mis on seotud molekulide või struktuuride lagunemisega.

Rakulised organellid - video

Jagab kõik rakud (või elavad organismid) kahte tüüpi: prokarüootid ja eukarüootid. Prokarüootid on mittetuumarakud või organismid, mille hulka kuuluvad viirused, prokarüootsed bakterid ja sinivetikad, milles rakk koosneb otseselt tsütoplasmast, milles asub üks kromosoom. DNA molekul(mõnikord RNA).

eukarüootsed rakud neil on tuum, milles on nukleoproteiine (histooni valk + DNA kompleks), aga ka teisi organellid. Eukarüootide hulka kuuluvad kõige kaasaegsemad teadusele teadaühe- ja mitmerakulised elusorganismid (ka taimed).

Eukarüootsete organoidide struktuur.

Organoidne nimi	Organoidi struktuur	Organoidsed funktsioonid
Tsütoplasma	Raku sisekeskkond, mis sisaldab tuuma ja muid organelle. Sellel on poolvedel, peeneteraline struktuur.	Täidab transpordifunktsiooni. Reguleerib metaboolsete biokeemiliste protsesside voolu kiirust. Tagab interaktsiooni organellide vahel.
Ribosoomid	Väikesed sfäärilised või ellipsoidsed organellid läbimõõduga 15–30 nanomeetrit.	Nad tagavad valgu molekulide sünteesi protsessi, nende kokkupanemist aminohapetest.
Mitokondrid	Organellid, millel on palju erinevaid kujundeid - sfäärilistest kuni niitjateni. Mitokondrite sees on voldid 0,2–0,7 mikronit. Mitokondrite väliskest on kahemembraanilise struktuuriga. Välismembraan on sile ja sisemisel on ristikujulised hingamisteede ensüümidega väljakasvud.	Ensüümid membraanidel tagavad ATP (adenosiintrifosforhappe) sünteesi. Energiafunktsioon. Mitokondrid varustavad rakku energiaga, vabastades selle ATP lagunemise ajal.
Endoplasmaatiline retikulum (ER)	Tsütoplasmas olev membraanisüsteem, mis moodustab kanaleid ja õõnsusi. Neid on kahte tüüpi: granuleeritud, millel on ribosoomid ja siledad.	Pakub protsesse toitainete (valgud, rasvad, süsivesikud) sünteesiks. Valgud sünteesitakse granuleeritud ER-l, rasvad ja süsivesikud aga siledal ER-il. Tagab toitainete ringluse ja kohaletoimetamise rakus.
plastiidid(ainult taimerakkudele omased organellid) on kolme tüüpi:	Topeltmembraanilised organellid
Leukoplastid	Värvusetud plastiidid, mida leidub taimede mugulates, juurtes ja sibulates.	Need on täiendav reservuaar toitainete säilitamiseks.
Kloroplastid	ovaalse kujuga organellid roheline värv. Need on tsütoplasmast eraldatud kahe kolmekihilise membraaniga. Kloroplastide sees on klorofüll.	Muutke orgaaniline aine anorgaanilisest ainest, kasutades päikeseenergiat.
Kromoplastid	Organellid, kollasest pruunini, milles akumuleerub karoteen.	Need aitavad kaasa kollase, oranži ja punase värviga osade ilmumisele taimedes.
Lüsosoomid	Ümardatud organellid läbimõõduga umbes 1 mikron, mille pinnal on membraan ja sees - ensüümide kompleks.	Seedimisfunktsioon. Seedige toitaineosakesed ja eemaldage raku surnud osad.
Golgi kompleks	See võib olla erineva kujuga. Koosneb membraanidega eraldatud õõnsustest. Õõnsustest väljuvad torukujulised moodustised, mille otstes on mullid.	Moodustab lüsosoome. Kogub ja eemaldab EPS-is sünteesitud orgaanilised ained.
Rakukeskus	See koosneb tsentrosfäärist (tsütoplasma tihendatud ala) ja tsentrioolidest - kahest väikesest kehast.	Esineb oluline funktsioon rakkude jagunemiseks.
Rakkude kandmised	Süsivesikud, rasvad ja valgud, mis on raku mittepüsivad komponendid.	Varu toitaineid mida kasutatakse raku eluea jooksul.
Liikumise organellid	Lipud ja ripsmed (väljakasvud ja rakud), müofibrillid (niitjad moodustised) ja pseudopoodia (või pseudopoodia).	Nad täidavad motoorset funktsiooni ja tagavad ka lihaste kokkutõmbumise.

raku tuum on raku peamine ja kõige keerulisem organell, seega kaalume seda

Endoplasmaatiline retikulum:

Struktuur:
1. membraanikottide süsteem;
2. läbimõõt 25-30 nm;
2.moodustab välismembraani ja tuumamembraaniga ühtse terviku;
3. Seal on 2 tüüpi:
töötlemata (granuleeritud)
sile

Funktsioonid:
1. valgusüntees (jäme tüüp)
2. lipiidide ja steroidide süntees.
3. sünteesitud ainete transport.

Golgi kompleks:

Struktuur:
1. membraanikottide süsteem-tsistern;
2. mullisüsteem
3.suurus 20-30nm
4. asub südamiku lähedal.

Funktsioonid:
1. osaleb raku poolt sünteesitud ainete väljutamises (sekretsioonis)
2. lüsosoomide moodustumine

Ribosoomid:

Struktuur:
1. väikesed organellid - 15-20 nm;
2. koosnevad 2 allüksusest
3. sisaldavad RNA-d ja valku
4. vabad või seotud membraanidega
Funktsioonid:
valkude süntees polüsoomil

Lüsosoomid:

Struktuur:
1. sfääriline membraankott
2. palju hüdrolüütilisi ensüüme (umbes 40)
3. suurus - 1 mikron

Funktsioonid:
1. ainete seedimine
2. raku surnud osade lõhenemine

Mitokondrid:

Struktuur:
1. kehad alates 0,5 -7 mikronit
2. ümbritsetud membraaniga
3. sisemembraanid - cristae
4. maatriks (ribosoomid, DNA, RNA)
5. Palju ensüüme

Funktsioonid:
1. orgaaniliste ainete oksüdatsioon
2.ATF süntees ja energia salvestamine
3. oma valkude süntees

Plasma membraan:

Struktuur:
1. Paksus - 6-10 nm
2. Struktuuri vedelik-mosaiikmudel:
a) lipiidide kaksikkiht
b) kaks kihti valke, mis paiknevad lipiidikihi pinnal, on sellesse uputatud, tungivad läbi ja läbi.

Funktsioonid:
1. Piirab lahtri sisu (kaitsev)
2. Määrab selektiivse läbilaskvuse:
a) difusioon
b) passiivne transport
c) aktiivne transport
3. Fagotsütoos
4. Pinotsütoos
5. Pakub ärrituvust
6. Pakub rakkudevahelisi kontakte

Plastiidid:

Struktuur:
1. Suurus - 3-10 mikronit
2. on kolme tüüpi (leukoplastid, kromoplastid, kloroplastid)
3. kaetud proteiin-lipiidmembraaniga
4. stroomamaatriks
5. on sisemised membraanivoldid
6. strooma sisaldab DNA-d ja ribosoome
7. membraanid sisaldavad klorofülli

Funktsioonid:
1. Fotosüntees
2. Varu

Tuum:

Struktuur:
1. Suurus - 2-20 mikronit
2. kaetud proteiin-lipiidmembraaniga
3. karüoplasma - tuumamahl
4. Tuum (RNA, valk)
5. Kromatiin (DNA, valk)

Funktsioonid:
1. DNA säilitamine
2. DNA transkriptsioon

Vakuoolid:

Struktuur:
1. suured on taimerakkudele iseloomulikud
2. Kotid täidetakse rakumahlaga
3. loomarakkudes – väikesed:
a) kokkutõmbed
b) seedimine
c) fagootiline

Funktsioonid:
1. Reguleerige osmootset rõhku rakkudes
2. Akumuleerida aineid (viljarakkude pigmendid, toitained, soolad)

Rakukeskus:

Struktuur:
1. Suurus - 0,1 - 0,3 mikronit
2. koosneb kahest tsentrioolist ja tsentrosfäärist
3. mittemembraanne struktuur
4. sisaldab valke, süsivesikuid, DNA-d, RNA-d, lipiide

Funktsioonid:
1. Moodustab rakkude jagunemise spindli, osaleb rakkude jagunemises.
2. Osaleb lipuliste ja ripsmete arengus

Tsütoplasma:

Struktuur:
1. Kolloidse struktuuriga poolvedel mass
2. koosneb hüaloplasmast (valgud, lipiidid, polüsahhariidid, RNA, katioonid, anioonid)

Funktsioonid:
1. Ühendab rakuorganellid ja tagab nende vastasmõju

Tsütoskelett:

Struktuur:
1. Valguloomuse struktuur - mikrokiud (d = 4-7 nm) ja mikrotuubulid (d = 10-25 nm)

Funktsioonid:
1. Toetus
2. organellide fikseerimine teatud asendisse

Iseseisev biosüsteem, millel on kõigi elusolendite põhiomadused. Seega võib see areneda, paljuneda, liikuda, kohaneda ja muutuda. Lisaks on igale rakule omane ainevahetus, spetsiifiline struktuur ning struktuuride ja funktsioonide korrapärasus.

Teadus, mis uurib rakke, on tsütoloogia. Selle teemaks on mitmerakuliste loomade ja taimede, ainuraksete organismide – bakterite, algloomade ja vetikate – struktuuriüksused, mis koosnevad ainult ühest rakust.

Kui me räägime sellest ühine organisatsioon elusorganismide struktuuriüksused, koosnevad kestast ja tuumast koos tuumaga. Nende hulka kuuluvad ka raku organellid, tsütoplasma. Praeguseks on kõrgelt arenenud mitmesugused uurimismeetodid, kuid juhtpositsioonil on mikroskoopia, mis võimaldab uurida rakkude struktuuri ja uurida selle peamisi struktuurielemente.

Mis on organoid?

Organellid (neid nimetatakse ka organellideks) on mis tahes raku püsivad koostisosad, mis muudavad selle täielikuks ja täidavad teatud funktsioone. Need on struktuurid, mis on tema tegevuse jätkamiseks üliolulised.

Organoidide hulka kuuluvad tuum, lüsosoomid, endoplasmaatiline retikulum ja Golgi kompleks, vakuoolid ja vesiikulid, mitokondrid, ribosoomid ja rakukeskus (tsentrosoom). Siia kuuluvad ka struktuurid, mis moodustavad raku tsütoskeleti (mikrotuubulid ja mikrofilamendid), melanosoomid. Eraldi on vaja välja tuua liikumise organellid. Need on ripsmed, lipud, müofibrillid ja pseudopoodid.

Kõik need struktuurid on omavahel seotud ja tagavad rakkude koordineeritud tegevuse. Seetõttu tekib küsimus: "Mis on organoid?" - võite vastata, et see on komponent, mida saab võrdsustada mitmerakulise organismi elundiga.

Organellide klassifikatsioon

Rakud erinevad nii suuruse ja kuju kui ka funktsioonide poolest, kuid samas on neil sarnane keemiline struktuur ja ühtne organiseerimispõhimõte. Samas on üsna vaieldav küsimus, mis on organoid ja mis struktuurid see on. Näiteks lüsosoome või vakuoole ei nimetata mõnikord rakuorganellideks.

Kui rääkida nende rakukomponentide klassifikatsioonist, siis eristatakse mittemembraanseid ja membraanseid organelle. Mittemembraanne – see on rakukeskus ja ribosoomid. Liikumisorganellidel (mikrotuubulid ja mikrokiud) puuduvad ka membraanid.

Membraani organellide struktuur põhineb nende olemasolul bioloogiline membraan. Ühe- ja kahemembraansetel organellidel on ühe struktuuriga kest, mis koosneb kahekordsest fosfolipiidide ja valgu molekulide kihist. See eraldab tsütoplasma väliskeskkond aitab rakul oma kuju säilitada. Tasub meeles pidada, et lisaks membraanile on olemas ka välimine tselluloosmembraan, mida nimetatakse rakuseinaks. See täidab toetavat funktsiooni.

Membraanorganellide hulka kuuluvad EPS, lüsosoomid ja mitokondrid, aga ka lüsosoomid ja plastiidid. Nende membraanid võivad erineda ainult valkude komplekti poolest.

Kui rääkida organellide funktsionaalsest võimekusest, siis mõned neist on võimelised sünteesima teatud aineid. Niisiis on olulised sünteesi organellid mitokondrid, milles moodustub ATP. Ribosoomid, plastiidid (kloroplastid) ja krobeline endoplasmaatiline retikulum vastutavad valkude sünteesi eest, sile ER vastutab lipiidide ja süsivesikute sünteesi eest.

Mõelge organellide struktuurile ja funktsioonidele üksikasjalikumalt.

Tuum

See organell on äärmiselt oluline, sest selle eemaldamisel lakkavad rakud toimimast ja surevad.

Tuumas on kahekordne membraan, millel on palju poore. Nende abil on see tihedalt seotud endoplasmaatilise retikulumi ja tsütoplasmaga. See organell sisaldab kromatiini - kromosoome, mis on valkude ja DNA kompleks. Seda arvestades võime öelda, et just tuum on organell, mis vastutab genoomi põhiosa säilitamise eest.

Tuuma vedelat osa nimetatakse karüoplasmaks. See sisaldab tuuma struktuuride elutähtsa aktiivsuse saadusi. Kõige tihedam tsoon on nukleool, kus asuvad ribosoomid. komplekssed valgud ja RNA, samuti kaalium-, magneesium-, tsink-, raud- ja kaltsiumfosfaadid. Tuum kaob enne ja moodustub uuesti selle protsessi viimastel etappidel.

Endoplasmaatiline retikulum (võrkkest)

EPS on ühemembraaniline organell. See võtab enda alla poole raku mahust ja koosneb tuubulitest ja tsisternidest, mis on omavahel ühendatud, samuti tsütoplasmaatilise membraani ja tuuma väliskestaga. Selle organoidi membraanil on sama struktuur kui plasmalemmal. See struktuur puutumata ja ei avane tsütoplasmasse.

Endoplasmaatiline retikulum on sile ja teraline (kare). peal sisemine kest granuleeritud ER sisaldab ribosoome, milles toimub valgusüntees. Sileda endoplasmaatilise retikulumi pinnal ribosoome ei ole, kuid siin toimub süsivesikute ja rasvade süntees.

Kõik ained, mis moodustuvad endoplasmaatilises retikulumis, transporditakse läbi tuubulite ja tuubulite süsteemi sihtkohtadesse, kus need akumuleeruvad ja neid kasutatakse seejärel erinevates biokeemilistes protsessides.

Arvestades EPS-i sünteesivõimet, paikneb kare retikulum rakkudes, mille põhiülesanne on valkude moodustamine, silevõrkkelm aga süsivesikuid ja rasvu sünteesivates rakkudes. Lisaks kogunevad siledasse võrkkesta kaltsiumiioonid, mis on vajalikud rakkude või kogu organismi normaalseks funktsioneerimiseks.

Samuti tuleb märkida, et ER on Golgi aparaadi moodustumise koht.

Lüsosoomid, nende funktsioonid

Lüsosoomid on rakulised organellid, mida esindavad ühemembraansed ümmargused kotid hüdrolüütiliste ja seedeensüümidega (proteaasid, lipaasid ja nukleaasid). Lüsosoomide sisaldust iseloomustab happeline keskkond. Nende moodustiste membraanid isoleerivad need tsütoplasmast, vältides rakkude teiste struktuurikomponentide hävimist. Lüsosoomi ensüümide vabanemisel tsütoplasmasse rakk ise hävitab – autolüüs.

Tuleb märkida, et ensüümid sünteesitakse peamiselt töötlemata endoplasmaatilisel retikulumil, misjärel nad liiguvad Golgi aparaati. Siin nad läbivad modifikatsiooni, pakitakse membraani vesiikulitesse ja hakkavad eralduma, muutudes raku iseseisvateks komponentideks - lüsosoomideks, mis on primaarsed ja sekundaarsed.

Primaarsed lüsosoomid on struktuurid, mis eralduvad Golgi aparaadist, ja sekundaarsed (seedetrakti vakuoolid) on need, mis tekivad primaarsete lüsosoomide ja endotsüütide vakuoolide ühinemise tulemusena.

Arvestades seda struktuuri ja korraldust, saab eristada lüsosoomide põhifunktsioone:

• seedimist erinevaid aineid raku sees;
• hävitamine rakustruktuurid mida pole vaja;
• osalemine rakkude ümberkorraldamise protsessides.

Vacuoolid

Vakuoolid on ühemembraanilised sfäärilised organellid, mis on vee ja lahustunud orgaanilise ja mitte orgaanilised ühendid. Nende struktuuride moodustamisel osalevad Golgi aparaat ja ER.

Loomarakus on vähe vakuoole. Need on väikesed ja ei võta rohkem kui 5% mahust. Nende peamine ülesanne on tagada ainete transport kogu rakus.

Vakuoolid on suured ja hõivavad kuni 90% mahust. Küpses rakus on ainult üks vakuool, mis asub kesksel kohal. Selle membraani nimetatakse tonoplastiks ja selle sisu rakumahlaks. Taimsete vakuoolide põhiülesanneteks on tagada rakumembraani pinge, erinevate ühendite ja raku jääkainete kogunemine. Lisaks varustavad need taimeraku organellid fotosünteesiprotsessiks vajalikku vett.

Kui räägime rakumahla koostisest, sisaldab see järgmisi aineid:

• varu - orgaanilised happed, süsivesikud ja valgud, üksikud aminohapped;
• rakkude eluea jooksul tekkivad ja neisse akumuleeruvad ühendid (alkaloidid, tanniinid ja fenoolid);
• fütontsiidid ja fütohormoonid;
• pigmendid, mille tõttu värvitakse viljad, juured ja õie kroonlehed sobivasse värvi.

Golgi kompleks

Organoidide, mida nimetatakse "Golgi aparaadiks", struktuur on üsna lihtne. Taimerakkudes näevad nad välja kui eraldiseisvad membraaniga kehad, loomarakkudes esindavad neid tsisternid, torukesed ja põied. Golgi kompleksi struktuuriüksus on diktüosoom, mida esindab 4-6 "paagist" koosnev virn ja väikesed vesiikulid, mis neist eralduvad ja on rakusisesed. transpordisüsteem ja võib olla ka lüsosoomide allikas. Diktüosoomide arv võib varieeruda ühest kuni mitmesajani.

Golgi kompleks asub tavaliselt tuuma lähedal. Loomarakkudes - lähedal raku keskus. Nende organellide peamised funktsioonid on järgmised:

• valkude, lipiidide ja sahhariidide sekretsioon ja akumuleerumine;
• Golgi kompleksi sisenevate orgaaniliste ühendite muutmine;
• See organell on lüsosoomide moodustumise koht.

Tuleb märkida, et EPS, lüsosoomid, vakuoolid ja Golgi aparaat moodustavad koos torukujulise vakuolaarse süsteemi, mis jagab raku vastavate funktsioonidega eraldi osadeks. Pealegi, see süsteem tagab pideva membraani uuenemise.

Mitokondrid on raku jõujaamad

Mitokondrid on vardakujulised, sfäärilised või niitjad topeltmembraaniga organellid, mis sünteesivad ATP-d. Neil on sile välispind ja sisemine membraan, millel on arvukalt volte, mida nimetatakse cristaeks. Tuleb märkida, et kristade arv mitokondrites võib varieeruda sõltuvalt raku energiavajadusest. Just sisemembraanile on kontsentreeritud arvukad adenosiintrifosfaati sünteesivad ensüümikompleksid. Siin muudetakse keemiliste sidemete energia ATP-ks. Lisaks toimub lõhustamine mitokondrites rasvhapped ja süsivesikuid koos energia vabanemisega, mis koguneb ja kasutatakse kasvu- ja sünteesiprotsessides.

Nende organellide sisekeskkonda nimetatakse maatriksiks. See sisaldab ringikujulist DNA-d ja RNA-d, väikseid ribosoome. Huvitav on see, et mitokondrid on poolautonoomsed organellid, kuna need sõltuvad raku toimimisest, kuid samal ajal võivad nad säilitada teatud sõltumatuse. Seega on nad võimelised sünteesima oma valke ja ensüüme ning paljunema ka ise.

Arvatakse, et mitokondrid tekkisid aeroobsete prokarüootsete organismide sisenemisel peremeesrakku, mis viis spetsiifilise sümbiootilise kompleksi moodustumiseni. Seega on mitokondriaalsel DNA-l sama struktuur kui tänapäevaste bakterite DNA-l ning valkude süntees on nii mitokondrites kui bakterites pärsitud samade antibiootikumidega.

Plastiidid – taimeraku organellid

Plastiidid on üsna suured organellid. Need esinevad ainult taimerakkudes ja moodustuvad lähteainetest - proplastiididest, sisaldavad DNA-d. Need organellid mängivad oluline roll ainevahetuses ja on tsütoplasmast eraldatud topeltmembraaniga. Lisaks võivad need moodustada järjestatud sisemembraanide süsteemi.

Plastiide on kolme tüüpi:

Ribosoomid

Mida nimetatakse organoidiks, mis koosneb kahest fragmendist (väike ja suur allüksus). Nende läbimõõt on umbes 20 nm. Neid leidub igat tüüpi rakkudes. Need on looma- ja taimerakkude organellid, bakterid. Need struktuurid moodustuvad tuumas, misjärel nad lähevad tsütoplasmasse, kus need asetsevad vabalt või kinnituvad EPS-i külge. Sõltuvalt sünteesimisomadustest funktsioneerivad ribosoomid üksi või ühinevad kompleksideks, moodustades polüribosoome. Sel juhul on need mittemembraansed organellid seotud RNA-molekuliga.

Ribosoom sisaldab 4 rRNA molekuli, mis moodustavad selle selgroo, samuti erinevaid valke. Selle organoidi põhiülesanne on polüpeptiidahela kokkupanek, mis on valgusünteesi esimene samm. Neid valke, mis moodustuvad endoplasmaatilise retikulumi ribosoomidest, saab kasutada kogu organism. Üksiku raku vajadustele vastavaid valke sünteesivad ribosoomid, mis asuvad tsütoplasmas. Tuleb märkida, et ribosoome leidub ka mitokondrites ja plastiidides.

raku tsütoskelett

Rakulise tsütoskeleti moodustavad mikrotuubulid ja mikrokiud. Mikrotuubulid on silindrilised moodustised, mille läbimõõt on 24 nm. Nende pikkus on 100 µm-1 mm. Peamine komponent on valk, mida nimetatakse tubuliiniks. See ei ole võimeline kokku tõmbuma ja kolhitsiin võib selle hävitada. Mikrotuubulid asuvad hüaloplasmas ja täidavad järgmisi funktsioone:

• luua rakule elastne, kuid samal ajal tugev raam, mis võimaldab säilitada oma kuju;
• osaleda rakukromosoomide jaotusprotsessis;
• pakkuda organellide liikumist;
• sisalduvad rakukeskuses, samuti lipudes ja ripsmetes.

Mikrofilamendid on niidid, mis on paigutatud valgu aktiini või müosiini alla ja koosnevad sellest. Need võivad kokku tõmbuda, mille tulemuseks on tsütoplasma või eendumise liikumine rakumembraan. Lisaks osalevad need komponendid rakkude jagunemise ajal ahenemise moodustumisel.

Rakukeskus (tsentrosoom)

See organell koosneb kahest tsentrioolist ja tsentrosfäärist. Silindriline tsentriool. Selle seinad moodustavad kolm mikrotuubulit, mis ühinevad omavahel ristsidemete kaudu. Tsentrioolid on paigutatud paarikaupa üksteise suhtes täisnurga all. Tuleb märkida, et kõrgemate taimede rakkudel puuduvad need organellid.

Rakukeskuse põhiülesanne on tagada kromosoomide ühtlane jaotus raku jagunemise ajal. See on ka tsütoskeleti organiseerimise keskus.

Liikumisorganellid

Liikumisorganellide hulka kuuluvad ripsmed, aga ka lipud. Need on väikesed väljakasvud karvade kujul. Flagellum sisaldab 20 mikrotuubulit. Selle alus asub tsütoplasmas ja seda nimetatakse basaalkehaks. Lipu pikkus on 100 µm või rohkem. Ainult 10-20 mikroni suuruseid lippe nimetatakse ripsmeteks. Kui mikrotuubulid libisevad, on ripsmed ja lipud võimelised võnkuma, põhjustades raku enda liikumist. Tsütoplasma võib sisaldada kontraktiilseid fibrille, mida nimetatakse müofibrilliks – need on loomaraku organellid. Müofibrillid paiknevad tavaliselt müotsüütides – rakkudes lihaskoe samuti südamerakkudes. Need koosnevad väiksematest kiududest (protofibrillidest).

Tuleb märkida, et müofibrillide kimbud koosnevad tumedatest kiududest - need on anisotroopsed kettad, aga ka heledad alad - need on isotroopsed kettad. Müofibrillide struktuuriüksus on sarkomeer. See on anisotroopse ja isotroopse ketta vaheline ala, millel on aktiini ja müosiini filamendid. Kui nad libisevad, tõmbub sarkomeer kokku, mis viib kogu keha liikumiseni lihaskiud. See kasutab ATP ja kaltsiumiioonide energiat.

Lipuliste abil liiguvad loomade algloomad ja spermatosoidid. Ripsmed on ripsmete-kingade liikumisorganid. Loomadel ja inimestel katavad nad hingamisteid Hingamisteed ja aitab vabaneda väikestest tahketest osakestest, nagu tolm. Lisaks leidub ka pseudopoode, mis tagavad amööbide liikumise ja on paljude ainuraksete ja loomarakkude (näiteks leukotsüütide) elemendid.

Enamik taimi ei saa ruumis liikuda. Nende liikumine seisneb kasvus, lehtede liikumises ja muutustes rakkude tsütoplasma voolus.

Järeldus

Vaatamata rakkude mitmekesisusele on neil kõigil sarnane struktuur ja korraldus. Organellide struktuuri ja funktsioone iseloomustavad identsed omadused, pakkudes normaalne toimimine nii üksikud rakud kui ka kogu organism.

Seda mustrit saab väljendada järgmiselt.

Tabel "Eukarüootsete rakkude organoidid"

Organoid	taimerakk	looma puur	Peamised funktsioonid
			DNA säilitamine, RNA transkriptsioon ja valkude süntees
endoplasmaatiline retikulum			valkude, lipiidide ja süsivesikute süntees, kaltsiumiioonide akumuleerumine, Golgi kompleksi moodustumine
mitokondrid			ATP, oma ensüümide ja valkude süntees
plastiidid			osalemine fotosünteesis, tärklise, lipiidide, valkude, karotenoidide kogunemine
ribosoomid			polüpeptiidahela kokkupanek (valgu süntees)
mikrotuubulid ja mikrokiud			lase rakul hoida teatud vorm, on lahutamatu osa rakukeskus, ripsmed ja lipud, tagavad organellide liikumise
lüsosoomid			ainete seedimine rakus, selle mittevajalike struktuuride hävitamine, osalemine rakkude ümberkorraldamises, põhjustab autolüüsi
suur keskvakuool			annab rakumembraanile pinget, kogub endasse raku toitaineid ja jääkaineid, fütontsiide ja fütohormoone ning pigmente, on veehoidla
golgi kompleks			sekreteerib ja akumuleerib valke, lipiide ja süsivesikuid, muudab rakku sisenevaid toitaineid, vastutab lüsosoomide moodustumise eest
raku keskus	olemas, välja arvatud kõrgemad taimed		on tsütoskeleti organiseerimise keskus, tagab kromosoomide ühtlase lahknemise rakkude jagunemise ajal
müofibrillid			pakkuda lihaste kontraktsiooni

Kui teha järeldused, siis võib öelda, et looma- ja taimerakkude vahel on väikesed erinevused. Kus funktsionaalsed omadused ja organoidide struktuur (seda kinnitab ülaltoodud tabel) on üldpõhimõte organisatsioonid. Rakk toimib harmoonilise ja tervikliku süsteemina. Samal ajal on organellide funktsioonid omavahel seotud ja suunatud raku elutegevuse optimaalsele toimimisele ja säilitamisele.

Tunni tüüp: kombineeritud.

meetodid: verbaalne, visuaalne, praktiline, probleemiotsing.

Tunni eesmärgid

Hariduslik: süvendada õpilaste teadmisi eukarüootsete rakkude ehitusest, õpetada neid praktilistes tundides rakendama.

Arendav: parandada õpilaste tööoskusi didaktiline materjal; arendada õpilaste mõtlemist, pakkudes ülesandeid prokarüootsete ja eukarüootsete rakkude, taimerakkude ja loomarakkude võrdlemiseks sarnaste ja eristavate tunnuste tuvastamisega.

Varustus: plakat "Tsütoplasmaatilise membraani struktuur"; ülesannete kaardid; jaotusmaterjal (prokarüootse raku struktuur, tüüpiline taimerakk, loomaraku struktuur).

Subjektidevaheline suhtlus: botaanika, zooloogia, inimese anatoomia ja füsioloogia.

Tunniplaan

I. Organisatsioonimoment

Kontrollige tunniks valmisolekut.
Õpilaste nimekirja kontrollimine.
Tunni teema ja eesmärkide tutvustamine.

II. Uue materjali õppimine

Organismide jagunemine pro- ja eukarüootideks

Rakkude kuju on äärmiselt mitmekesine: mõned on ümarad, teised näevad välja nagu paljude kiirtega tähed, teised on piklikud jne. Rakud on ka erineva suurusega – väikseimatest, valgusmikroskoobis raskesti eristatavatest kuni palja silmaga suurepäraselt nähtavateni (näiteks kala- ja konnamunad).

Kõik viljastamata munad, sealhulgas hiiglaslikud kivistunud dinosauruste munad, mida hoitakse paleontoloogiamuuseumides, olid samuti kunagi elusrakud. Kui aga rääkida põhielementidest sisemine struktuur kõik rakud on sarnased.

prokarüootid (alates lat. pro- enne, enne, asemel ja kreeka keel. karyon- tuum) - need on organismid, mille rakkudel puudub membraaniga piiratud tuum, st. kõik bakterid, sealhulgas arhebakterid ja tsüanobakterid. Koguarv prokarüootseid liike on umbes 6000. Kogu prokarüootse raku geneetiline informatsioon (genofoor) sisaldub ühes ringjoonelises DNA molekulis. Mitokondrid ja kloroplastid puuduvad ning rakku energiaga varustavaid hingamis- või fotosünteesifunktsioone täidab plasmamembraan (joon. 1). Prokarüootid paljunevad ilma väljendunud seksuaalse protsessita, jagunedes kaheks. Prokarüootid on võimelised läbi viima mitmeid spetsiifilisi füsioloogilisi protsesse: nad fikseerivad molekulaarset lämmastikku, viivad läbi piimhappekääritamist, lagundavad puitu ning oksüdeerivad väävlit ja rauda.

Pärast sissejuhatavat vestlust arutlevad õpilased prokarüootse raku ehituse üle, võrreldes struktuuri põhijooni eukarüootsete rakkude tüüpidega (joonis 1).

eukarüootid - Need on kõrgemad organismid, millel on selgelt määratletud tuum, mis on tsütoplasmast eraldatud membraaniga (karüomembraan). Eukarüootide hulka kuuluvad kõik kõrgemad loomad ja taimed, aga ka ühe- ja mitmerakulised vetikad, seened ja algloomad. Eukarüootide tuuma DNA on suletud kromosoomidesse. Eukarüootidel on membraanidega piiratud rakulised organellid.

Erinevused eukarüootide ja prokarüootide vahel

- Eukarüootidel on tõeline tuum: eukarüootse raku geneetilist aparaati kaitseb raku enda kestaga sarnane kest.
– Tsütoplasmasse kuuluvad organellid on ümbritsetud membraaniga.

Taime- ja loomarakkude struktuur

Iga organismi rakk on süsteem. See koosneb kolmest omavahel ühendatud osast: membraan, tuum ja tsütoplasma.

Botaanika, zooloogia ja inimese anatoomia uurimisel olete ehitusega juba tuttavaks saanud erinevat tüüpi rakud. Vaatame selle artikli lühidalt üle.

1. harjutus. Määrake jooniselt 2, millised organismid ja koetüübid vastavad numbrite 1-12 all olevatele rakkudele. Mis on nende kuju põhjus?

Taime- ja loomarakkude organellide ehitus ja funktsioonid

Kasutades jooniseid 3 ja 4 ning kasutades bioloogilist entsüklopeediline sõnaraamat ja õpik, õpilased täidavad tabeli, milles võrreldakse looma- ja taimerakke.

Tabel. Taime- ja loomarakkude organellide ehitus ja funktsioonid

raku organellid	Organellide struktuur	Funktsioon	Organellide olemasolu rakkudes
			taimed	loomad
Kloroplast	See on plastiidi tüüp	Värvib taimed fotosünteesi jaoks roheliseks
leukoplast	Kest koosneb kahest elementaarmembraanist; sisemine, kasvades stroomasse, moodustab mõned tülakoidid	Sünteesib ja akumuleerib tärklist, õlisid, valke
Kromoplast	Plastiidid kollase, oranži ja punase värvusega, värvus on tingitud pigmentidest - karotenoididest	Punane, kollane sügislehtede värvus, mahlased viljad jne.
	Hõlmab kuni 90% küpse raku mahust, täidetud rakumahlaga	Turgori säilitamine, varuainete ja ainevahetusproduktide kogunemine, osmootse rõhu reguleerimine jne.
mikrotuubulid	Koosneb valgu tubuliinist, mis asub plasmamembraani lähedal	Osaleda tselluloosi ladestumisel rakuseintele, erinevate organellide liikumisel tsütoplasmas. Rakkude jagunemise ajal moodustavad mikrotuubulid jagunemisspindli struktuuri aluse.
Plasmamembraan (CPM)	Koosneb lipiidide kaksikkihist, mis on läbi imbunud erinevatele sügavustele sukeldatud valkudega	Barjäär, ainete transport, rakkudevaheline side
Sujuv EPR	Lamedate ja hargnevate tuubulite süsteem	Teostab lipiidide sünteesi ja vabastamist
Karm EPR	See sai oma nime paljude ribosoomide tõttu selle pinnal.	Valkude süntees, nende akumuleerumine ja transformatsioon rakust väljapoole vabastamiseks
	Ümbritsetud kahekordse pooridega tuumamembraaniga. Välimine tuumamembraan moodustab ER-membraaniga pideva struktuuri. Sisaldab ühte või mitut tuuma	Päriliku teabe kandja, rakutegevuse reguleerimise keskus
raku sein	Koosneb pikkadest tselluloosi molekulidest, mis on paigutatud kimpudesse, mida nimetatakse mikrofibrillideks	Välisraam, kaitsekate
Plasmodesmaat	Pisikesed tsütoplasmaatilised kanalid, mis läbistavad rakuseinu	Ühendage külgnevate rakkude protoplastid
Mitokondrid		ATP süntees (energia salvestamine)
golgi aparaat	Koosneb lamedate kotikeste virnast – tsisternidest ehk diktüosoomidest	Polüsahhariidide süntees, CPM ja lüsosoomide moodustumine
Lüsosoomid		rakusisene seedimine
Ribosoomid	Koosneb kahest ebavõrdsest allüksusest suured ja väikesed, milleks nad võivad dissotsieeruda	Valkude biosünteesi koht
Tsütoplasma	Koosneb veest, milles on suur hulk lahustunud aineid, mis sisaldavad glükoosi, valke ja ioone	See sisaldab teisi raku organelle ja viiakse läbi kõik raku metabolismi protsessid.
Mikrokiud	Aktiinkiud on tavaliselt paigutatud kimpudesse rakkude pinna lähedal	Osaleb rakkude liikuvuses ja ümberkujundamises
Tsentrioolid	Võib olla osa raku mitootilisest aparaadist. Diploidne rakk sisaldab kahte paari tsentrioole	Osaleda loomade rakkude jagunemise protsessis; vetikate, sammalde ja algloomade zoospoorides moodustavad nad ripsmete basaalkehasid
mikrovillid	plasmamembraani eendid	Suurendama välispind rakud, mikrovillid koos moodustavad raku piiri

järeldused

1. Rakusein, plastiidid ja keskvakuool on omased ainult taimerakkudele.
2. Lüsosoomid, tsentrioolid, mikrovillid esinevad peamiselt ainult loomsete organismide rakkudes.
3. Kõik muud organellid on iseloomulikud nii taime- kui ka loomarakkudele.

Rakumembraani struktuur

Rakumembraan asub väljaspool rakku, piiritledes viimase keha välis- või sisekeskkonnast. See põhineb plasmalemmal (rakumembraanil) ja süsivesikute-valgu komponendil.

Rakuseina funktsioonid:

- säilitab raku kuju ja annab rakule ja organismile tervikuna mehaanilist tugevust;
- Kaitseb rakku mehaanilised kahjustused ja kahjulike ühendite sattumine sellesse;
- teostab molekulaarsete signaalide äratundmist;
– reguleerib ainete vahetust raku ja keskkonna vahel;
- teostab rakkudevahelist interaktsiooni mitmerakulises organismis.

Rakuseina funktsioon:

- esindab välist raami - kaitsekest;
- tagab ainete transpordi (vesi, soolad, paljude orgaaniliste ainete molekulid läbivad rakuseina).

Loomarakkude välimine kiht on erinevalt taimede rakuseintest väga õhuke ja elastne. See pole valgusmikroskoobi all nähtav ja koosneb mitmesugustest polüsahhariididest ja valkudest. Loomarakkude pinnakihti nimetatakse glükokalüks, täidab loomarakkude otsese ühenduse funktsiooni väliskeskkonnaga, kõigi seda ümbritsevate ainetega, ei mängi toetavat rolli.

Looma glükokalüksi ja taimeraku rakuseina all on plasmamembraan, mis piirneb vahetult tsütoplasmaga. Plasmamembraan sisaldab valke ja lipiide. Need on paigutatud korrapäraselt erinevate keemiliste vastasmõjude tõttu. Lipiidimolekulid plasmamembraanis on paigutatud kahte ritta ja moodustavad pideva lipiidide kaksikkihi. Valgumolekulid ei moodusta pidevat kihti, nad asuvad lipiidikihis, sukeldudes sellesse erinevatel sügavustel. Valkude ja lipiidide molekulid on liikuvad.

Plasmamembraani funktsioonid:

- moodustab barjääri, mis eraldab raku sisemise sisu väliskeskkonnast;
- tagab ainete transpordi;
- tagab suhtluse rakkude vahel paljurakuliste organismide kudedes.

Ainete sisenemine rakku

Raku pind ei ole pidev. Tsütoplasmaatilises membraanis on arvukalt pisikesi auke – poore, mille kaudu, kas spetsiaalsete valkude abiga või ilma, võivad ioonid ja väikesed molekulid rakku tungida. Lisaks võivad mõned ioonid ja väikesed molekulid siseneda rakku otse läbi membraani. Olulisemate ioonide ja molekulide sisenemine rakku ei ole passiivne difusioon, vaid aktiivne transport, mis nõuab energiat. Ainete transport on valikuline. Rakumembraani selektiivset läbilaskvust nimetatakse poolläbilaskvus.

tee fagotsütoos raku sees sisenevad: suured orgaaniliste ainete molekulid, nagu valgud, polüsahhariidid, toiduosakesed, bakterid. Fagotsütoos viiakse läbi plasmamembraani osalusel. Kohas, kus raku pind puutub kokku mõne tiheda aine osakesega, membraan paindub, moodustab süvendi ja ümbritseb osakest, mis "membraankapslis" on raku sees sukeldatud. Tekib seedevakuool, milles seeditakse rakku sattunud orgaanilised ained.

Fagotsütoosi teel toituvad amööbid, ripsloomad, loomade ja inimeste leukotsüüdid. Leukotsüüdid neelavad baktereid, aga ka mitmesuguseid tahkeid osakesi, mis kogemata kehasse satuvad, kaitstes sellega seda patogeensete bakterite eest. Taimede, bakterite ja sinivetikate rakusein takistab fagotsütoosi ja seetõttu see rakku sisenevate ainete rada neis ei realiseeru.

Plasmamembraani kaudu tungivad rakku ka vedelad tilgad, mis sisaldavad erinevaid aineid lahustunud ja hõljuvas olekus.Seda nähtust nimetati nn. pinotsütoos. Vedeliku imendumise protsess sarnaneb fagotsütoosiga. Tsütoplasmasse sukeldatakse "membraanpakendis" tilk vedelikku. orgaaniline aine, mis sisenesid rakku koos veega, hakkavad seeduma tsütoplasmas sisalduvate ensüümide mõjul. Pinotsütoos on looduses laialt levinud ja seda viivad läbi kõigi loomade rakud.

III. Õpitud materjali koondamine

Millisesse kahte suurde rühma jagunevad kõik organismid tuuma ehituse järgi?
Milliseid organelle leidub ainult taimerakkudes?
Milliseid organelle leidub ainult loomarakkudes?
Mis vahe on taimede ja loomade rakuseina struktuuril?
Millistel kahel viisil ained rakku sisenevad?
Milline on fagotsütoosi tähtsus loomadele?