Cellorganeller i djur- och grönsaksceller (egenskaper och funktioner)

De cellulära organellerna är de interna strukturerna som utgör cellerna - i form av "små organ" - som utför strukturella, metaboliska, syntetiska, produktions- och energiförbrukningsfunktioner.

Dessa strukturer finns i den cellulära cytoplasmen och i allmänhet är alla eukaryota celler sammansatta av en grundläggande uppsättning av intracellulära organeller. Dessa kan differentieras mellan membranösa (nuvarande plasmamembran) och icke-membranformiga (brist på plasmamembran).

Varje organell har en uppsättning exklusiva proteiner som vanligen finns i membranet eller inuti organellen.

Det finns organeller som ansvarar för distribution och transport av proteiner (lysosomer), andra utför metaboliska och bioenergetiska funktioner (kloroplaster, mitokondrier och peroxisomer), struktur och cellrörelse (filament och mikrotubuli) och de som ingår i ytan cellulär (plasmamembran och cellvägg).

Prokaryota celler saknar membranösa organeller, medan vi i eukaryota celler kan hitta båda typerna av organeller. Dessa strukturer kan också klassificeras enligt funktionen som de utför i cellen.

Organeller: membranös och inte membranös

Membranösa organeller

Dessa organeller har ett plasmamembran som tillåter separering av den inre omgivningen av cellcytoplasman. Membranet presenterar vesikulära och rörformiga former och kan veckas som i den släta endoplasmatiska retikulen eller vikas in i organellen som i mitokondrierna.

Denna organisation av plasmamembranet i organellerna möjliggör att öka dess ytarea och även för att bilda intracellulära delkammare där olika substanser såsom proteiner lagras eller utsöndras.

Bland organellerna med membran finner vi följande:

- Cellmembran, som avgränsar cellen och andra cellulära organeller.

- Grov endoplasmisk retikulum (RER), där proteinsyntes och modifiering av nyssyntetiserade proteiner äger rum.

Glatt endoplasmiskt retikulum (REL), där lipider och steroider syntetiseras.

- Golgi-apparat, modifierar och förbereder proteiner och lipider för transport.

-Andosomer, delta i endocytos och klassificera och omdirigera proteiner till sina slutliga destinationer.

-Lisosomer innehåller matsmältningsenzymer och deltar i fagocytos.

- Transportmolekyler transporterar material och deltar i endocytos och exocytos.

-Mitokondrier och kloroplaster, producerar ATP genom att tillhandahålla cellen med energi.

-Peroxisomer, är involverade i produktion och nedbrytning av H2O2 och fettsyror.

Icke-membranösa organeller

Dessa organeller har inte ett plasmamembran som avgränsar dem, och i dem är de exklusiva proteinerna i allmänhet självmonterade i polymererna som ingår i cytoskelets strukturella element.

Bland de icke-membranösa cytoplasmatiska organellerna finner vi:

-Mikrotubuli, vilka utgör cytoskeleten i kombination med aktinmikrofilament och mellanfilament.

-Filament, ingår i cytoskeletten och är klassificerade i mikrofilament och mellanfilament.

-Centriolos, cylindriska strukturer från vilka de basiliska kropparna härstammar.

-Ribosomer, involverade i proteinsyntes och är sammansatta av ribosomal RNA (RNAr).

Organeller i djurceller

Djuren utför dagliga aktiviteter för skydd, matning, matsmältning, rörelse, reproduktion och till och med död. Många av dessa aktiviteter utförs också inom cellerna som utgör dessa organismer, och de spelas av de cellulära organellerna som utgör cellen.

I allmänhet har alla celler i en organism samma organisation och använder liknande mekanismer för att utföra alla sina aktiviteter. Vissa celler kan emellertid specialisera sig i en eller flera funktioner som skiljer sig från andra eftersom de har ett större antal eller storleken på vissa strukturer eller cellregioner.

Två huvudregioner eller fack kan differentieras inom celler: kärnan, som är den mest framträdande organellen av eukaryota celler, och cytoplasman som innehåller de andra organellerna och vissa inklusioner i den cytoplasmatiska matrisen (såsom lösta ämnen och organiska molekyler).

kärna

Kärnan är den största organellen i cellen och representerar den mest framträdande egenskapen hos eukaryota celler, vilket skiljer dem från prokaryota celler. Det är väl avgränsat av två membraner eller kärnvapenhöljen som har porer. Inom kärnan är DNA i form av kromatin (kondenserad och lax) och nukleolusen.

Kärnmembran tillåter inre av kärnan i den cellulära cytoplasmen att isoleras, förutom att tjäna som struktur och stöd av nämnda organel. Detta kuvert består av ett yttre membran och en inre. Kärnämnehöljets funktion är att förhindra passage av molekyler mellan kärninteriöret och cytoplasman.

Komplexen av porer i kärnmembranen tillåter selektiv passage av proteiner och RNA, upprätthåller den interna kompositionen hos kärnan och uppfyller också nyckelroller i regleringen av genuttryck.

I dessa organeller finns det cellulära genomet, anledningen till att det tjänar som en butik av cellens genetiska information. RNA-transkription och -behandling och DNA-replikation förekommer inom kärnan, och endast översättning sker utanför denna organell.

Plasmamembran

Plasman eller det cellulära membranet är en struktur bestående av två lager amfipatiska lipider, med en hydrofob och en hydrofil del (lipid-dubbelskikt) och några proteiner (membran och perifera integraler). Denna struktur är dynamisk och deltar i olika fysiologiska och biokemiska processer av celler.

Plasmamembranet är ansvarigt för att hålla den cellulära inre av det omgivande mediet isolerat. Det kontrollerar passagen av alla ämnen och molekyler som kommer in och lämnar cellen genom olika mekanismer såsom enkel diffusion (till förmån för en koncentrationsgradient) och aktiv transport där transportproteiner krävs.

Grov endoplasmisk retikulum

Endoplasmatisk retikulum består av ett nätverk av tubuler och säckar (cisterner) som omges av ett membran som sträcker sig från kärnan (yttre kärnmembran). Det är också en av cellens största organeller.

Den grova endoplasmatiska retikulum (RER) har ett stort antal ribosomer på sin yttre yta och innehåller även blåsor som sträcker sig till Golgi-apparaten. Det utgör cellens proteinsyntessystem. De syntetiserade proteinerna passerar till RER-cisternerna där de transformeras, ackumuleras och transporteras.

Sekretoriska celler och de med en stor mängd plasmamembran, såsom neuroner, har välutvecklad grov endoplasmisk retikulum. Ribosomerna som utgör RER är ansvariga för syntesen av sekretionsproteiner och proteiner som utgör andra cellulära strukturer såsom lysosomer, Golgi-apparatur och membran.

Smidig endoplasmisk retikulum

Den släta endoplasmatiska retikulum (REL) är inblandad i syntesen av lipider och saknar ribosomer associerade med membranet. Den består av korta rör som tenderar att ha en rörformig struktur. Den kan separeras från RER eller vara en förlängning av den.

Celler associerade med lipidsyntes och steroidsekretion har högt utvecklad REL. Denna organell ingriper också i processerna för avgiftning och konjugering av skadliga ämnen, som är högutvecklade i levercellerna.

De har enzymer som modifierar hydrofoba föreningar som bekämpningsmedel och cancerframkallande ämnen, omvandlar dem till vattenlösliga produkter som lätt bryts ner.

Golgi apparat

I Golgi-apparaten mottas proteiner syntetiserade och modifierade i endoplasmatisk retikulum. I denna organell kan dessa proteiner genomgå andra modifieringar för att slutligen transporteras till lysosomer, plasmamembran eller avsedda för utsöndring. Glykoproteinerna och sfingomyelin syntetiseras i Golgi-apparaten.

Denna organell består av några membranomgivna påseart som kallas cisterner, och de har associerade vesiklar. Celler som utsöndrar proteiner genom exocytos och de som syntetiserar membran och proteiner associerade med membran har mycket aktiva Golgi-anordningar.

Golgi-apparatens struktur och funktion har polaritet. Den del som ligger närmast RER kallas cis-Golgi-nätverket (CGN) och har en konvex form. Proteiner från endoplasmatisk retikulum kommer in i denna region för att transporteras inom organellen.

Golgi-stacken utgör organets mittområde och är där de metaboliska aktiviteterna i den strukturen utförs. Golgi-komplexets mognativa område är känt som trans-Golgi-nätverket (TGN), har en konkav form och är punkten för organisation och distribution av proteiner mot deras slutliga destinationer.

lysosomer

Lysosomer är organeller som innehåller enzymer med förmåga att degradera proteiner, nukleinsyror, kolhydrater och lipider. De är i grunden cellens matsmältningssystem, nedbrytande biologiska polymerer fångade från cellens yttre och produkterna i cellerna (autofagi).

Även om de kan ha olika former och storlekar, beroende på den produkt som fångas för digestion, är dessa organeller i allmänhet täta sfäriska vacuoler.

De partiklar som fångas av endocytos transporteras till endosomerna som därefter mognar till lysosomer genom aggregering av syrahydrolaser från Golgi-apparaten. Dessa hydrolaser är ansvariga för nedbrytande proteiner, nukleinsyror, polysackarider och lipider.

peroxisomer

Peroxisomer är små organeller (mikrokroppar) med ett enkelt plasmamembran, som innehåller oxidativa enzymer (peroxidaser). Oxidationsreaktionen utförd av dessa enzymer ger väteperoxid (H2O2).

I dessa organeller är katalas ansvarig för reglering och uppslutning av H2O2 , som styr sin cellulära koncentration. Lever- och njurcellerna har viktiga mängder peroxisomer, dessa är huvudcentrum för avgiftning av organismen.

Antalet peroxisomer som finns i en cell regleras som svar på kosten, till konsumtionen av vissa droger och som svar på olika hormonella stimuli.

mitokondrier

Celler som konsumerar och genererar betydande mängder energi (såsom strimmiga muskelceller) har rikliga mängder mitokondrier. Dessa organeller spelar en viktig roll vid framställning av metabolisk energi i celler.

De ansvarar för produktionen av energi i form av ATP från nedbrytningen av kolhydrater och fettsyror genom processen med oxidativ fosforylering. De kan också beskrivas som mobilenergigeneratorer som kan flytta i cellen, vilket ger den nödvändiga energin.

Mitokondrier karakteriseras av sitt eget DNA och kan koda RNAt, rRNA och vissa mitokondriella proteiner. De flesta mitokondriella proteiner översätts till ribosomer och transporteras till mitokondrier genom verkan av specifika signaler.

Sammansättningen av mitokondrier involverar proteiner kodade av sitt eget genom, andra proteiner kodade i kärngenomet och proteiner importerade från cytosolen. Antalet dessa organeller ökar genom delning under gränssnittet, även om dessa sektioner inte synkroniseras med cellcykeln.

ribosomer

Ribosomer är små organeller som deltar i proteinsyntesen. Dessa är sammansatta av två subenheter överlagrade en ovanpå den andra, som innehåller proteiner och RNA. De spelar en viktig roll vid konstruktionen av polypeptidkedjor under översättning.

Ribosomer kan hittas fria i cytoplasman eller associeras med endoplasmatisk retikulum. Genom att aktivt delta i proteinsyntes kopplas de av mRNA i kedjor med upp till fem ribosomer som kallas polyribosomer. Celler specialiserade på proteinsyntes har stora mängder av dessa organeller.

Organeller i växtceller

De flesta av de tidigare beskrivna organellerna (kärnan, endoplasmatisk retikulum, Golgi-apparatur, ribosomer, plasmamembran och peroxisomer) ingår i växtceller där de i grunden utför samma funktioner som i djurceller.

De huvudsakliga organellerna i växtceller, som skiljer dem från andra organismer, är plastider, vacuoler och cellväggen. Dessa organeller är omgivna av ett cytoplasmiskt membran.

Cellvägg

Cellväggen är ett glukoproteiskt nätverk som finns i nästan alla växtceller. Det spelar en viktig roll i cellulär utbyte av ämnen och molekyler och i cirkulation av vatten på olika avstånd.

Denna struktur består av cellulosa, hemicelluloser, pektiner, lignin, suberin, fenolpolymerer, joner, vatten och olika strukturella och enzymatiska proteiner. Denna organell härstammar i cytokinesen genom införandet av den cellulära plattan, vilken är en partition som bildas genom fusion av Golgi-vesiklar i mitten av den mitotiska figuren.

De komplexa polysackariderna i cellväggen syntetiseras i Golgi-apparaten. Cellväggen, även känd som den extracellulära matrisen (ECM), ger inte bara hårdhet och definierade former till cellen, men deltar också i processer såsom celltillväxt, differentiering och morfogenes och svar på miljöstimuli.

vakuoler

Vacuoles är en av de största organeller som finns i växtceller. De är omgivna av ett enkelt membran och formas som säckar, lagrar vatten och reserverar ämnen som stärkelser och fetter eller avfall och salter. De består av hydrolytiska enzymer.

De intervenerar i processer av exocytos och endocytos. De proteiner som transporteras från Golgi-apparaten kommer in i vakuolerna, vilka antar lysosomernas funktion. De deltar också i upprätthållandet av turgortryck och osmotisk jämvikt.

plastider

Plastiderna är organeller omgivna av ett dubbelmembran. De klassificeras i kloroplaster, amyloplaster, kromoplaster, oleinoplaster, proteoplaster, proplástidos och etioplastos.

Dessa organeller är semi-autonoma, eftersom de innehåller ett eget genom som är känt som en nukleoid i matrisen av organellen eller stromen, såväl som ett replikationsapparat, transkription och translation.

Plastider utför olika funktioner i växtceller, såsom syntes av ämnen och lagring av näringsämnen och pigment.

Typer av plastider

Kloroplaster anses vara de viktigaste plastiderna. De är bland de största organellerna av celler och finns i olika regioner inom den. De finns i gröna blad och vävnader, innehållande klorofyll. Inblandad i fångsten av solenergi och fixeringen av atmosfäriskt kol i fotosyntesprocessen.

Amyloplasterna finns i reservvävnader. De saknar klorofyll och är fulla av stärkelse, som fungerar som förvaring för dessa och även i rotkåpan deltar de i gravitropisk uppfattning.

Kromoplaster lagrar pigment som kallas karotener, som är associerade med apelsin och gul färgämnen av höstlöv, blommor och frukter.

- Oleinoplastos lagrar oljor medan proteoplaster lagrar proteiner.

Proplastidios är små plastidier som finns i meristematiska celler av rötter och stjälkar. Dess funktion är inte mycket tydlig, även om man tror att de är föregångare till de andra plastiderna. Reformeringen av proplastidia är associerad med omdifferentiering av vissa mogna plastider.

-The etioplastos är i cotyledons av växter odlade i mörkret. När de utsätts för ljus, skiljer de sig snabbt i kloroplaster.