Краткое содержание: Параграф §15 / Биология 10 класс

Немембранные органоиды и их функции в клетке

Помимо мембранных структур, в клетке присутствуют различные немембранные органоиды, ключевыми из которых являются рибосомы, микротрубочки, клеточный центр и органоиды движения.

Рибосомы представляют собой очень мелкие тельца грибовидной формы, основная функция которых — синтез белка (трансляция). Рибосома состоит из двух субъединиц: большой и малой, каждая из которых образована рибосомальной РНК (рРНК) и белками. По коэффициенту седиментации рибосомы делят на два основных типа: 70S-рибосомы (округлые), которые обнаруживаются у прокариот, а также в митохондриях и хлоропластах эукариот, и 80S-рибосомы, характерные для цитоплазмы эукариот. Наличие 70S-рибосом в органеллах эукариот (митохондрии, хлоропласты) служит одним из доказательств их родства с прокариотами и подтверждает гипотезу симбиогенеза. Рибосомы могут находиться в цитоплазме в диссоциированном состоянии (отдельно субъединицы), либо образовывать единый комплекс, соединяясь с мРНК во время синтеза белка. Множество рибосом, одновременно синтезирующих полипептидные цепи на одной молекуле мРНК, образуют полисомы (полирибосомы).

Микротрубочки — это цилиндрические органоиды, присутствующие во всех эукариотических клетках. Они состоят из множества молекул белка тубулина, которые образуют длинные цепи, сворачивающиеся в плотную спираль. В результате формируется полый цилиндр, стенка которого состоит из 13 белковых протофиламентов. На срезе микротрубочка выглядит как цилиндр с толстой стенкой и полым центром. Микротрубочки постоянно растут путем присоединения молекул тубулина только с одного конца. Их основная функция — формирование внутреннего структурного каркаса клетки (цитоскелета). Они обеспечивают движение цитоплазмы (циклоз), перемещение некоторых органоидов (митохондрии, лизосомы, пузырьки аппарата Гольджи), а также поддержание формы клетки. При повреждении микротрубочек движение цитоплазмы в клетке прекращается. Кроме того, микротрубочки участвуют в образовании клеточных структур, таких как клеточный центр, базальные тельца и реснички/жгутики.

Клеточный центр (центросома) состоит из двух центриолей, расположенных перпендикулярно друг к другу, окруженных центросферой (участком уплотненной цитоплазмы). Центриоль представляет собой небольшой цилиндрический органоид, стенка которого образована девятью триплетами микротрубочек, расположенных по схеме \( 9 + 0 \). Триплеты, состоящие из трех микротрубочек, соединены между собой и повернуты к окружающей центросфере под углом 45°. Центросфера является центром организации микротрубочек. Перед делением клетки центриоли удваиваются и расходятся к полюсам, участвуя в образовании веретена деления и обеспечивая равномерное распределение хромосом между дочерними клетками. Клеточный центр характерен для клеток животных и некоторых низших растений.

Органоиды движения — реснички и жгутики — характерны для одноклеточных организмов (инфузорий, жгутиконосцев, водорослей) и некоторых клеток многоклеточных организмов (например, реснитчатый эпителий). Их основная функция — обеспечение движения клетки или перемещения веществ по ее поверхности. Реснички и жгутики имеют одинаковое строение: их стенки образованы девятью дуплетами микротрубочек (по схеме \( 9 + 2 \)). Снаружи они покрыты выростом плазматической мембраны. Цилиндры жгутиков и ресничек связаны с базальным тельцем, которое располагается в основании органоида движения и является его производным. Базальное тельце имеет строение, схожее с центриолью: девять триплетов микротрубочек (схема \( 9 + 0 \)). Базальные тельца обеспечивают согласованное движение ресничек и жгутиков.