SOLUORGANELIT ELÄIN- JA KASVISOLUISSA: OMINAISUUDET, TOIMINNOT - BIOLOGIA - 2025

Soluorganellit ovat rakenteita, jotka muodostavat solut - "pieneksi elimet" - he tekevät, metabolinen, synteettiset, rakenteelliset toiminnot ja energiankulutusta.

Nämä rakenteet sisältyvät solusytoplasmaan ja yleensä kaikki eukaryoottisolut koostuvat solunsisäisten organelien perusjoukosta. Nämä voidaan erottaa kalvojen (niillä on plasmamembraani) ja ei-membraanisten (heistä puuttuu plasmamembraani) välillä.

Lähde: pixabay.com

Jokaisessa organellissa on ainutlaatuinen joukko proteiineja, joita yleensä on kalvolla tai organelin sisällä.

On organelleja, jotka vastaavat proteiinien (lysosomit) jakautumisesta ja kuljetuksesta, toiset suorittavat metabolisia ja bioenergeettisiä toimintoja (kloroplastit, mitokondriat ja peroksisomat), solun rakenteesta ja liikkeestä (filamentit ja mikrotubulukset), ja on myös niitä, jotka ovat osa pinta-alaa solu (plasmakalvo ja soluseinä).

Prokaryoottisoluista puuttuu kalvoorgaanisia soluja, kun taas eukaryoottisoluista voimme löytää molempia tyyppejä organelleja. Nämä rakenteet voidaan luokitella myös niiden toiminnan mukaan solussa.

Organelit: kalvoiset ja ei-kalvoiset

Kalvot organelles

Näillä organelleilla on plasmamembraani, jonka avulla sisäinen ympäristö voidaan erottaa solusytoplasmasta. Kalvolla on vesikulaarinen ja putkimainen muoto ja se voidaan laskostaa kuten sileässä endoplasmisessa retikulumissa tai taittaa organelliin kuten mitokondrioissa.

Plasmakalvon organisoituminen organelleissa tekee mahdolliseksi lisätä niiden pinta-alaa ja muodostaa myös solunsisäisiä osastoja, joissa varastoidaan tai eritetään erilaisia ​​aineita, kuten proteiineja.

Kalvoorganelleista löydämme seuraavat:

-Solumembraani, joka rajaa solun ja muut solun organelit.

-Suuri endoplasminen reticulum (RER), paikka, jossa tapahtuu proteiinisynteesi ja vasta syntetisoitujen proteiinien modifiointi.

-Shooth endoplasmic reticulum (REL), jossa syntetisoidaan lipidit ja steroidit.

-Golgi-laite, muokata ja pakata proteiineja ja lipidejä kuljetusta varten.

-Endosomit, osallistuvat endosytoosiin ja myös luokittelevat ja ohjaavat proteiinit lopulliseen määränpäähänsä.

-Lysosomit, sisältävät ruoansulatusentsyymejä ja osallistuvat fagosytoosiin.

-Kuljeta rakkuloita, kääntää materiaali ja osallistua endosytoosiin ja eksosytoosiin.

-Mitochondria ja kloroplastit tuottavat ATP: tä, tarjoamalla solulle energiaa.

-Peroksisomit, jotka osallistuvat H ₂ O _{2: n} ja rasvahappojen tuotantoon ja hajoamiseen.

Muita kuin tyypillisiä organelleja

Näillä organelleilla ei ole niitä määrittelevää plasmamembraania, ja niissä yksinoikeudeltaan proteiinit kokoontuvat yleensä itse polymeereiksi, jotka ovat osa sytoskeleton rakenneosia.

Muiden kuin membraanisten sytoplasmisen organelien joukossa löydämme:

-Mikrotubulukset, jotka muodostavat sytoskeleton yhdessä aktiinimikrokuitujen ja välifilamenttien kanssa.

-Filamentit, ovat osa sytoskeletonia ja luokitellaan mikrosäikeisiin ja välifilamentteihin.

-Sentriolit, lieriömäiset rakenteet, joista silikan peruselimet johdetaan.

-Ribosomit, osallistuvat proteiinisynteesiin ja koostuvat ribosomaalisesta RNA: sta (rRNA).

Organellit eläinsoluissa

Eläinsolu (Lähde: Animal_cell_structure_en.svg: LadyofHatsin (Mariana Ruiz) johdannaisteos: Mel 23 keskustelu Wikimedia Commonsin kautta)

Eläimet suorittavat päivittäin suojelua, ruokintaa, ruuansulattamista, liikkumista, lisääntymistä ja jopa kuolemaa. Monet näistä aktiivisuuksista suoritetaan myös soluissa, jotka muodostavat nämä organismit, ja niitä suorittavat solun muodostavat organelit, jotka muodostavat solun.

Yleensä kaikilla organismin soluilla on sama organisaatio ja ne käyttävät samanlaisia ​​mekanismeja suorittaakseen kaiken toiminnan. Jotkut solut voivat kuitenkin erikoistua niin paljon yhteen tai useampaan funktioon, että ne eroavat toisistaan ​​sillä, että niillä on suurempi määrä tai koko tiettyjä solurakenteita tai alueita.

Kaksi pääaluetta tai osastoa voidaan erottaa soluista: ydin, joka on eukaryoottisolujen näkyvin organeli, ja sytoplasma, joka sisältää muut organelit ja joitain sytoplasmisen matriisin sulkeumia (kuten liuenneita aineita ja orgaanisia molekyylejä).

Ydin

Ydin on solun suurin organelli ja edustaa eukaryoottisolujen merkittävimpiä ominaisuuksia, mikä erottaa ne prokaryoottisoluista. Sitä rajoittavat hyvin kaksi ydinkalvoa tai kirjekuorta, joissa on huokoset. Ytimessä on kromatiinin muodossa oleva DNA (tiivistynyt ja rento) ja nukleoli.

Ydinmembraanit mahdollistavat solusytoplasman ytimen eristämisen sen lisäksi, että ne toimivat mainitun organellin rakenteena ja tukena. Tämä kirjekuori koostuu ulko- ja sisäkalvosta. Ydinkuoren tehtävä on estää molekyylien kulkeutuminen ytimen sisäosien ja sytoplasman välillä.

Ydinmembraanien huokoskompleksit mahdollistavat proteiinien ja RNA: ien selektiivisen läpikulun, pitäen ytimen sisäisen koostumuksen stabiilina ja suorittaen myös avainroolit geeniekspression säätelyssä.

Solugenomi sisältyy näihin organelleihin, minkä vuoksi se toimii varastona solun geenitiedoille. RNA: n transkriptio ja prosessointi sekä DNA: n replikaatio tapahtuvat ytimessä, ja vain translaatio tapahtuu tämän organellin ulkopuolella.

Plasmakalvo

Muovikalvo

Plasma- tai solukalvo on rakenne, joka koostuu kahdesta kerroksesta amfipaattisista lipideistä, joissa on hydrofobinen ja hydrofiilinen osa (lipidien kaksikerros) ja joitain proteiineja (kiinteä kalvo ja perifeerinen). Tämä rakenne on dynaaminen ja osallistuu solujen erilaisiin fysiologisiin ja biokemiallisiin prosesseihin.

Plasmakalvo on vastuussa solun sisätilan pitämisestä eristettynä ympäröivästä ympäristöstä. Se kontrolloi kaikkien soluun saapuvien ja sieltä poistuvien aineiden ja molekyylien kulkua erilaisten mekanismien, kuten yksinkertaisen diffuusion (pitoisuusgradientin hyväksi) ja aktiivisen kuljetuksen, kun kuljetusproteiineja tarvitaan.

Karkea endoplasmainen reticulum

Endoplasmainen retikulum koostuu putkien ja säkkien (säiliöiden) verkosta, jota ympäröi kalvo, joka ulottuu ytimestä (ydin ulkopuolinen kalvo). Se on myös yksi suurimmista solujen organelleista.

Karkeassa endoplasmisessa retikulumissa (RER) on ulkopuolella suuri määrä ribosomeja ja se sisältää myös rakkuloita, jotka ulottuvat Golgin laitteeseen. Se on osa solun proteiinisynteesijärjestelmää. Syntetisoidut proteiinit kulkeutuvat RER-säiliöihin, joissa ne muunnetaan, kerätään ja kuljetetaan.

Erityssoluilla ja soluilla, joissa on suuri määrä plasmamembraania, kuten neuroneilla, on hyvin kehittynyt karkea endoplasmainen retikulum. RER: n muodostavat ribosomit ovat vastuussa eritysproteiinien ja proteiinien, jotka muodostavat muita solurakenteita, kuten lysosomit, Golgi-laite ja kalvot, synteesistä.

Sileä endoplasminen reticulum

Sileä endoplasminen retikulum (REL) osallistuu lipidisynteesiin ja siitä puuttuu kalvoon liittyviä ribosomeja. Se koostuu lyhyistä putkista, joilla on taipumus olla putkimainen rakenne. Se voi olla erillinen RER: stä tai olla sen jatko.

Lipidisynteesiin ja steroidieritykseen liittyvissä soluissa on korkeasti kehittyneet REL: t. Tämä organeli on mukana myös haitallisten aineiden vieroitus- ja konjugaatioprosesseissa, koska se on erittäin kehittynyt maksasoluissa.

Heillä on entsyymejä, jotka modifioivat hydrofobisia yhdisteitä, kuten torjunta-aineita ja karsinogeenejä, muuttaen niistä vesiliukoisia tuotteita, jotka helposti hajoavat.

Golgin laite

Golgi-laitteessa vastaanotetaan endoplasmisessa retikulumissa syntetisoidut ja modifioidut proteiinit. Tässä organellissa nämä proteiinit voivat läpikäydä muita modifikaatioita, jotta ne kuljetetaan lopulta lysosomeihin, plasmamembraaneihin tai tarkoitettu eritykseen. Glykoproteiinit ja sfingomyeliini syntetisoidaan Golgi-laitteessa.

Tämä organeli koostuu tietyistä pussilajeista, joita ympäröi kalvo, jota kutsutaan vesisäiliöiksi, ja niissä on mukana rakkuloita. Soluilla, jotka erittävät proteiineja eksosytoosin kautta, ja soluilla, jotka syntetisoivat kalvoja ja membraaniin liittyviä proteiineja, on erittäin aktiivinen Golgi-laite.

Golgi-laitteen rakenne ja toiminta edustavat napaisuutta. RER: ää lähinnä olevaa osaa kutsutaan cis-Golgi-verkkoksi (CGN) ja sillä on kupera muoto. Endoplasmisen retikulumin proteiinit tulevat tälle alueelle kuljetettavaksi organellin sisällä.

Golgi-pino on organelin keskialue ja siellä tapahtuu rakenteen metaboliset aktiivisuudet. Golgi-kompleksin kypsymisalue tunnetaan trans-Golgi-verkkona (TGN), sillä on kovera muoto ja se on paikka, jossa proteiinit organisoituvat ja jakautuvat lopulliseen määränpäähänsä.

lysosomeihin

Osa solusta, mukaan lukien lysosomi

Lysosomit ovat organelleja, jotka sisältävät entsyymejä, jotka kykenevät hajottamaan proteiineja, nukleiinihappoja, hiilihydraatteja ja lipidejä. Ne ovat pohjimmiltaan solujen ruuansulatusjärjestelmää, hajottavia solun ulkopuolelta vangittuja biologisia polymeerejä ja solujen omia tuotteita (autofágia).

Vaikka nämä organelit voivat olla erimuotoisia ja -kokoisia, riippuen sulamista varten vangitusta tuotteesta, ne ovat yleensä tiheitä pallomaisia ​​tyhjiöitä.

Endosytoosin avulla vangitut partikkelit kuljetetaan endosomeihin, jotka kypsyvät myöhemmin lysosomeiksi yhdistämällä happamat hydrolaasit Golgi-laitteesta. Nämä hydrolaasit ovat vastuussa proteiinien, nukleiinihappojen, polysakkaridien ja lipidien hajoamisesta.

peroksisomit

Graafinen esitys peroksisomista.

Lähde: Rock 'n Roll

Peroksisomit ovat pieniä organelleja (mikro-elimiä), joilla on yksinkertainen plasmamembraani ja jotka sisältävät hapettavia entsyymejä (peroksidaaseja). Hapetusreaktio suoritetaan näillä entsyymeillä tuottaa vetyperoksidia (H ₂ O ₂).

Näiden organelleja, katalaasi joka sääntelee ja pilkkomalla H ₂ O ₂ ohjaamalla sen solujen pitoisuus. Maksa- ja munuaissoluissa on huomattavia määriä peroksisomeja, nämä ovat kehon tärkeimmät vieroituskeskukset.

Solun sisältämien peroksisomien lukumäärää säädellään vastauksena ruokavalioon, tiettyjen lääkkeiden kulutukseen ja vasteena erilaisiin hormonaalisiin ärsykkeisiin.

mitokondriot

Mitokondrioita. Kuvannut ja muokannut: LadyofHats.

Soluilla, jotka kuluttavat ja tuottavat merkittäviä määriä energiaa (kuten nauhoitetuissa lihassoluissa), on runsaasti mitokondrioita. Näillä organelleilla on kriittinen rooli metabolisen energian tuotannossa soluissa.

Ne vastaavat energian tuotannosta ATP: n muodossa hiilihydraattien ja rasvahappojen hajoamisesta oksidatiivisen fosforylaatioprosessin kautta. Niitä voidaan myös kuvata liikkuviksi voimageneraattoreiksi, jotka kykenevät liikkumaan solun ympäri tarjoamalla tarvittavaa energiaa.

Mitokondrioille on tunnusomaista, että ne sisältävät oman DNA: n ja voivat koodata tRNA: ta, rRNA: ta ja joitain mitokondrioproteiineja. Suurin osa mitokondrioproteiineista transloituu ribosomeihin ja kuljetetaan mitokondrioihin spesifisten signaalien vaikutuksesta.

Mitokondrioiden kokoonpano käsittää niiden oman genomin koodaamia proteiineja, muita ydingenomissa koodattuja proteiineja ja sytosolista tuotavia proteiineja. Näiden organelien lukumäärä kasvaa jakautumalla vaiheiden välillä, vaikka näitä jakautumisia ei ole synkronoitu solusyklin kanssa.

ribosomit

Ribosomit ovat pieniä organelleja, jotka osallistuvat proteiinisynteesiin. Ne koostuvat kahdesta alayksiköstä, jotka ovat päällekkäin ja sisältävät proteiineja ja RNA: ta. Niillä on tärkeä rooli polypeptidiketjujen rakentamisessa translaation aikana.

Ribosomit voidaan löytää vapaiksi sytoplasmasta tai liittyä endoplasmiseen retikulumiin. Osallistuessaan aktiivisesti proteiinisynteesiin, ne sitoutuvat mRNA: n ketjuissa, joissa on jopa viisi ribosomia, joita kutsutaan polyribosomeiksi. Proteiinisynteesiin erikoistuneissa soluissa on suuria määriä näitä organelleja.

Orgaanit kasvisoluissa

Kasvisolun morfoanatomia (Lähde: Ævar Arnfjörð Bjarmason / galleria Wikimedia Commonsin kautta)

Suurin osa aikaisemmin kuvatuista organelleista (ydin, endoplasminen reticulum, Golgi-laite, ribosomit, plasmamembraani ja peroksisomat) löytyvät kasvisoluista, joissa ne suorittavat periaatteessa samat toiminnot kuin eläinsoluissa.

Kasvisolujen tärkeimmät organelit, jotka erottavat ne muista organismeista, ovat plastidit, vakuolit ja soluseinä. Näitä organelleja ympäröi sytoplasmakalvo.

Soluseinä

Soluseinä on glukoproteiiniverkko, jota esiintyy käytännössä kaikissa kasvisoluissa. Sillä on tärkeä rooli aineiden ja molekyylien vaihdussa soluissa ja veden liikkeessä eri etäisyyksillä.

Tämä rakenne koostuu selluloosasta, hemiselluloosista, pektiineistä, ligniinistä, suberiinista, fenolipolymeereistä, ioneista, vedestä ja monista rakenteellisista ja entsymaattisista proteiineista. Tämä organeli on peräisin sytokiinistä lisäämällä solulevy, joka on väliseinä, joka muodostuu fuusioimalla Golgi-vesikkeleitä mitoottisen kuvan keskelle.

Golgi-laitteessa syntetisoidaan kompleksiset soluseinämäpolysakkaridit. Soluseinä, joka tunnetaan myös nimellä solunulkoinen matriisi (ECM), ei vain tarjoa solulle sitkeyttä ja määriteltyjä muotoja, vaan myös osallistuu prosesseihin, kuten solujen kasvuun, erilaistumiseen ja morfogeneesiin, sekä reaktioihin ympäristön ärsykkeisiin.

vacuoles

Vacuoolit ovat yksi suurimmista kasvisoluissa esiintyvistä organelleista. Niitä ympäröi yksinkertainen kalvo ja ne ovat muotoisia säkkejä, jotka varastoivat vettä ja vara-aineita, kuten tärkkelyksiä ja rasvoja tai jäteaineita ja suoloja. Ne koostuvat hydrolyyttisistä entsyymeistä.

Ne puuttuvat eksosytoosin ja endosytoosin prosesseihin. Golgi-laitteesta kuljetetut proteiinit siirtyvät tyhjiöihin, jotka hoitavat lysosomien toiminnan. He osallistuvat myös turgoripaineen ja osmoottisen tasapainon ylläpitämiseen.

plastidien

Plastidit ovat organelleja, joita ympäröi kaksoiskalvo. Ne luokitellaan klooriplasteihin, amyloplasteihin, kromoplasteihin, oleinoplasteihin, proteiiniplasteihin, proplasteihin ja etioplasteihin.

Nämä organelit ovat puoliautonomisia, koska ne sisältävät oman genomin, joka tunnetaan nukleoidina organelimatriisissa tai stromassa, samoin kuin replikaation, transkription ja translaation koneet.

Plastidit suorittavat kasvisoluissa erilaisia ​​toimintoja, kuten aineiden synteesiä ja ravinteiden ja pigmenttien varastointia.

Tyypit plastidit

Klooroplasteja pidetään tärkeimmin plastideja. Ne ovat solujen suurimpia organelleja ja niitä esiintyy sen eri alueilla. Niitä on klorofylliä sisältävissä vihreissä lehdissä ja kudoksissa. Ne puuttuvat aurinkoenergian talteenottoon ja ilmakehän hiilen kiinnittymiseen fotosynteesiprosessiin.

-Amyloplastoja löytyy varakudoksista. Heistä puuttuu klorofylli ja ne ovat täynnä tärkkelystä, ja ne toimivat näiden varastossa ja osallistuvat myös juurten kannen gravitrooppiseen havaintoon.

-Kromoplastit varastoivat pigmenttejä, nimeltään karoteeneja, jotka liittyvät syksyn lehdet, kukat ja hedelmät oranssi ja keltainen väri.

-Oleinoplastit varastoivat öljyjä, kun taas proteiiniplastit varastoivat proteiineja.

-Proplastidia ovat pieniä plastideja, joita löytyy juurten ja varren meristemaattisista soluista. Niiden tehtävä ei ole kovin selvä, vaikka niiden uskotaan olevan muiden plastidien esiasteita. Proplastidien uudistaminen liittyy joidenkin kypsien plastidien uudelleen diferensoitumiseen.

-Etioplastat löytyvät pimeässä kasvatettujen kasvien sirkkalehdistä. Valolle altistettuna ne eriytyvät nopeasti kloroplasteiksi.

Viitteet

1. Alberts, B., ja Bray, D. (2006). Johdatus solubiologiaan. Panamerican Medical Ed.
2. Briar, C., Gabriel, C., Lasserson, D., ja Sharrack, B. (2004). Hermoston välttämättömyydet. Elsevier,
3. Cooper, GM, Hausman, RE & Wright, N. (2010). Solu. (s. 397 - 402). Marban.
4. Flores, RC (2004). Biologia 1. Toimituksellinen progreso.
5. Jiménez García, L. J & H. Merchand Larios. (2003). Solu- ja molekyylibiologia. Meksiko. Toimituksellinen Pearson Education.
6. Lodish, H., Berk, A., Zipursky, SL, Matsudaira, P., Baltimore, D., & Darnell, J. (2003). Molekyylisolubiologia. Viides painos. New York: WH Freeman.
7. Magloire, K. (2012). AP-biologian tutkinnon suorittaminen. Princeton arvostelu.
8. Pierce, BA (2009). Genetiikka: Käsitteellinen lähestymistapa. Panamerican Medical Ed.
9. Ross, MH, Pawlina, W. (2006). Histologia. Toimittaja Médica Panamericana.
10. Sandoval, E. (2005). Kasvien anatomian tutkimuksessa sovelletut tekniikat (osa 38). UNAM.
11. Scheffler, I. (2008). Mitokondrioita. Toinen painos. Wiley
12. Starr, C., Taggart, R., Evers, C., ja Starr, L. (2015). Biologia: Elämän yhtenäisyys ja monimuotoisuus. Nelson koulutus.
13. Stille, D. (2006). Eläinsolut: Pienimmät yksiköt elämässä. Tutki tiedettä.
14. Tortora, GJ, Funke, BR, & Case, CL (2007). Johdatus mikrobiologiaan. Panamerican Medical Ed.