CELLULÆRE ORGANELLER I DYRE- OG PLANTECELLER: EGENSKAPER, FUNKSJONER - BIOLOGI - 2026

De celleorganeller, er de strukturene som utgjør cellene - "lite legemer" - de utfører, metabolske, syntetisk, strukturelle funksjoner av produksjon og energiforbruk.

Disse strukturene er inneholdt i cellecytoplasma, og generelt er alle eukaryote celler sammensatt av et grunnleggende sett med intracellulære organeller. Disse kan skilles mellom membran (de har en plasmamembran) og ikke-membran (de mangler en plasmamembran).

Kilde: pixabay.com

Hver organelle har et unikt sett med proteiner som vanligvis finnes på membranen eller inne i organellen.

Det er organeller som er ansvarlige for distribusjon og transport av proteiner (lysosomer), andre utfører metabolske og bioenergetiske funksjoner (kloroplaster, mitokondrier og peroksisomer), av cellestruktur og bevegelse (filamenter og mikrotubuli), og det er de som er en del av overflaten celle (plasmamembran og cellevegg).

Prokaryote celler mangler membranøse organeller, mens vi i eukaryote celler kan finne begge typer organeller. Disse strukturene kan også klassifiseres i henhold til deres funksjon i cellen.

Organeller: membranøs og ikke-membranøs

Membranøse organeller

Disse organellene har en plasmamembran som gjør det mulig å separere det indre miljøet fra cytoplasma. Membranen har vesikulære og rørformede former og kan plisseres som i den glatte endoplasmatiske retikulum eller brettes inn i organellen som i mitokondriene.

Denne organiseringen av plasmamembranen i organellene gjør det mulig å øke deres overflate og også danne intracellulære underavdelinger der forskjellige stoffer som proteiner lagres eller skilles ut.

Blant membranorganellene finner vi følgende:

-Cellemembran, som avgrenser cellen og andre cellulære organeller.

-Rough endoplasmic reticulum (RER), sted der proteinsyntese og modifisering av nylig syntetiserte proteiner finner sted.

-Snart endoplasmatisk retikulum (REL), der lipider og steroider syntetiseres.

-Golgi-apparat, modifiserer og pakker proteiner og lipider for transport.

-Endosomer, delta i endocytose og klassifisere og omdirigere proteiner til deres endelige destinasjoner.

-Lysosomer, inneholder fordøyelsesenzymer og deltar i fagocytose.

-Transport vesikler, oversett materiale og delta i endocytose og eksocytose.

-Mitokondrier og kloroplast, produserer ATP som gir cellen energi.

-Peroxisomes, involvert i produksjon og nedbrytning av H ₂ O ₂ og fettsyrer.

Ikke-membranøse organeller

Disse organellene har ikke en plasmamembran som avgrenser dem, og i dem samles de eksklusive proteiner generelt sammen i polymerene som er en del av strukturelementene i cytoskjelettet.

Blant de ikke-membranøse cytoplasmatiske organellene finner vi:

-Mikrotubuli, som utgjør cytoskjelettet sammen med aktinmikrofilamenter og mellomliggende filamenter.

-Filamenter, er en del av cytoskjelettet og er klassifisert i mikrofilamenter og mellomfilamenter.

-Sentrioli, sylindriske strukturer som basallegemene i cilia kommer fra.

-Ribosomer, er involvert i proteinsyntese og er sammensatt av ribosomalt RNA (rRNA).

Organeller i dyreceller

Dyrecelle (Kilde: Animal_cell_structure_en.svg: LadyofHats (Mariana Ruiz) avledede arbeider: Mel 23-prat via Wikimedia Commons)

Dyr utfører daglige aktiviteter for beskyttelse, fôring, fordøyelse, bevegelse, reproduksjon og til og med død. Mange av disse aktivitetene blir også utført i cellene som utgjør disse organismer, og utføres av de cellulære organellene som utgjør cellen.

Generelt har alle celler i en organisme den samme organisasjonen og bruker lignende mekanismer for å utføre alle aktiviteter. Noen celler kan imidlertid spesialisere seg så mye i en eller flere funksjoner at de skiller seg fra de andre ved å ha et større antall eller størrelse på visse cellulære strukturer eller regioner.

To hovedregioner eller rom kan differensieres i celler: kjernen, som er den mest fremtredende organellen til eukaryote celler, og cytoplasma som inneholder de andre organellene og noen inneslutninger i den cytoplasmatiske matrisen (for eksempel oppløste stoffer og organiske molekyler).

Kjerne

Kjernen er den største organellen i cellen og representerer det mest fremragende kjennetegn ved eukaryote celler, det som skiller dem fra prokaryote celler. Det er godt avgrenset av to kjernefysiske membraner eller konvolutter som har porer. Innenfor kjernen er DNA i form av kromatin (kondensert og slapp) og kjernen.

Atommembraner lar det indre av kjernen i cellecytoplasma isoleres, i tillegg til å tjene som strukturen og understøttelsen av nevnte organelle. Denne konvolutten består av en ytre og en indre membran. Funksjonen til kjernekonvolutten er å forhindre passering av molekyler mellom det kjernefysiske indre og cytoplasma.

Porekompleksene i kjernefysiske membraner tillater selektiv passering av proteiner og RNA, og holder den indre sammensetningen av kjernen stabil og oppfyller også sentrale roller i reguleringen av genuttrykk.

Cellegenomet er inneholdt i disse organellene, og det er derfor det fungerer som et lagerhus for cellens genetiske informasjon. RNA-transkripsjon og prosessering og DNA-replikasjon skjer i kjernen, og bare translasjon skjer utenfor denne organellen.

Plasmamembran

Plastmembran

Plasma- eller cellemembranen er en struktur sammensatt av to lag med amfipatiske lipider, med en hydrofob og en hydrofil del (lipid-dobbeltlag) og noen proteiner (integrert membran og perifert). Denne strukturen er dynamisk og deltar i forskjellige fysiologiske og biokjemiske prosesser i celler.

Plasmamembranen er ansvarlig for å holde celleinnretningen isolert fra omgivelsene. Den kontrollerer passasjen av alle stoffer og molekyler som kommer inn og forlater cellen gjennom forskjellige mekanismer som enkel diffusjon (til fordel for en konsentrasjonsgradient), og aktiv transport, der transportproteiner er påkrevd.

Grov endoplasmatisk retikulum

Den endoplasmatiske retikulum består av et nettverk av tubuli og sekker (sisterner) som er omgitt av en membran som strekker seg fra kjernen (ytre kjernemembran). Det er også en av de største organellene i celler.

Det grove endoplasmatiske retikulumet (RER) har et stort antall ribosomer på sin ytre overflate og inneholder også vesikler som strekker seg til Golgi-apparatet. Det er en del av proteinsyntesesystemet til cellen. De syntetiserte proteinene passerer inn i RER-tankene der de transformeres, akkumuleres og transporteres.

Sekretoriske celler og celler med en stor mengde plasmamembran, så som nevroner, har godt utviklet grov endoplasmatisk retikulum. Ribosomene som utgjør RER, er ansvarlige for syntesen av sekretoriske proteiner og proteiner som utgjør andre cellulære strukturer som lysosomer, Golgi-apparatet og membraner.

Glatt endoplasmatisk retikulum

Den glatte endoplasmatiske retikulum (REL) er involvert i lipidsyntese og mangler membranassosierte ribosomer. Den består av korte rør som har en rørformet struktur. Det kan være atskilt fra RER eller være en utvidelse av det.

Celler assosiert med lipidsyntese og steroidutskillelse har høyt utviklede REL-er. Denne organellen er også involvert i prosessene med avgiftning og konjugering av skadelige stoffer, og er svært utviklet i leverceller.

De har enzymer som modifiserer hydrofobe forbindelser som sprøytemidler og kreftfremkallende stoffer, og gjør dem om til vannløselige produkter som lett blir nedbrutt.

Golgi-apparatet

I Golgi-apparatet blir proteiner syntetisert og modifisert i endoplasmatisk retikulum mottatt. I denne organellen kan disse proteinene gjennomgå andre modifikasjoner for endelig å bli transportert til lysosomer, plasmamembraner eller bestemt til sekresjon. Glykoproteiner og sfingomyelin syntetiseres i Golgi-apparatet.

Denne organellen består av noen arter av poser omgitt av en membran kjent som sisterner, og de presenterer tilhørende vesikler. Celler som skiller ut proteiner ved eksocytose og de som syntetiserer membran- og membranassosierte proteiner har svært aktivt Golgi-apparat.

Strukturen og funksjonen til Golgi-apparatet presenterer polaritet. Delen nærmest RER kalles cis-Golgi-nettverket (CGN) og har en konveks form. Proteiner fra endoplasmatisk retikulum kommer inn i denne regionen for å bli transportert i organellen.

Golgi-stabelen utgjør den midtre regionen av organellen og er der de metabolske aktivitetene til strukturen finner sted. Modningsregionen til Golgi-komplekset er kjent som trans-Golgi-nettverket (TGN), det har en konkav form og er poenget med organisering og distribusjon av proteiner mot deres endelige destinasjoner.

lysosomer

En del av en celle, inkludert lysosomet

Lysosomer er organeller som inneholder enzymer som er i stand til å nedbryte proteiner, nukleinsyrer, karbohydrater og lipider. De er i utgangspunktet fordøyelsessystemet til celler, nedbrytende biologiske polymerer fanget fra utsiden av cellen og cellenes egne produkter (autofagi).

Selv om de kan komme i forskjellige former og størrelser, avhengig av produktet som er fanget for fordøyelsen, er disse organellene vanligvis tette sfæriske vakuoler.

Partikler fanget ved endocytose blir transportert til endosomer, som senere modnes til lysosomer ved aggregering av sure hydrolaser fra Golgi-apparatet. Disse hydrolasene er ansvarlige for nedbrytende proteiner, nukleinsyrer, polysakkarider og lipider.

peroxisomes

Grafisk fremstilling av et peroksisom.
Kilde: Rock 'n Roll

Peroksisomer er små organeller (mikrobodier) med en enkel plasmamembran, som inneholder oksidative enzymer (peroksidaser). Oksydasjonsreaksjonen utføres ved disse enzymer produserer hydrogenperoksid (H ₂ O ₂ ).

I disse organeller, er katalase ansvarlig for å regulere og bearbeider H ₂ O _{2 ved} å regulere dets cellulære konsentrasjon. Lever- og nyreceller har betydelige mengder peroksisomer, dette er de viktigste avgiftningssentrene i kroppen.

Antallet peroksisomer som er inneholdt i en celle, reguleres som respons på kosthold, forbruk av visse medikamenter og som respons på forskjellige hormonelle stimuli.

mitokondrier

Mitokondriene. Tatt og redigert fra: LadyofHats.

Celler som forbruker og genererer betydelige mengder energi (for eksempel strierte muskelceller) har store mengder mitokondrier. Disse organellene spiller en kritisk rolle i produksjonen av metabolsk energi i celler.

De er ansvarlige for produksjon av energi i form av ATP fra nedbrytning av karbohydrater og fettsyrer, gjennom den oksidative fosforyleringsprosessen. De kan også beskrives som mobile kraftgeneratorer som er i stand til å bevege seg rundt cellen, og gi den nødvendige energien.

Mitokondrier er preget av å inneholde sitt eget DNA og kan kode tRNA, rRNA og noen mitokondrielle proteiner. De fleste av mitokondrielle proteiner blir oversatt til ribosomene og transportert til mitokondriene ved hjelp av spesifikke signaler.

Samlingen av mitokondrier involverer proteiner som er kodet av sitt eget genom, andre proteiner som er kodet i kjernegenomet, og proteiner importert fra cytosol. Antallet av disse organellene øker ved divisjon under interfase, selv om disse divisjonene ikke er synkronisert med cellesyklusen.

ribosomer

Ribosomer er små organeller som deltar i proteinsyntese. Disse består av to underenheter som er lagt over hverandre på toppen av den andre, som inneholder proteiner og RNA. De spiller en viktig rolle i konstruksjonen av polypeptidkjeder under oversettelse.

Ribosomer kan bli funnet fritt i cytoplasma eller assosiert med endoplasmatisk retikulum. Ved å delta aktivt i proteinsyntese, er de bundet av mRNA i kjeder på opptil fem ribosomer kalt polyribosomer. Celler spesialisert på proteinsyntese har store mengder av disse organellene.

Organeller i planteceller

Morfoanatomi av en plantecelle (Kilde: Ævar Arnfjörð Bjarmason / galleri via Wikimedia Commons)

De fleste av de tidligere beskrevne organellene (kjerne, endoplasmatisk retikulum, Golgi-apparat, ribosomer, plasmamembran og peroksisomer) finnes som en del av planteceller, der de i utgangspunktet utfører de samme funksjonene som i dyreceller.

De viktigste organellene i planteceller som skiller dem fra andre organismer er plastider, vakuoler og celleveggen. Disse organellene er omgitt av en cytoplasmatisk membran.

Cellevegg

Celleveggen er et glukopoproteinettverk som finnes i praktisk talt alle planteceller. Det spiller en viktig rolle i den cellulære utvekslingen av stoffer og molekyler og i sirkulasjonen av vann på forskjellige avstander.

Denne strukturen er sammensatt av cellulose, hemicelluloser, pektiner, lignin, suberin, fenoliske polymerer, ioner, vann og forskjellige strukturelle og enzymatiske proteiner. Denne organellen har sin opprinnelse i cytokinesis ved innsetting av celleplaten, som er en skillevegg dannet av fusjon av Golgi-vesikler i midten av den mitotiske figuren.

Komplekse celleveggspolysakkarider syntetiseres i Golgi-apparatet. Celleveggen, også kjent som den ekstracellulære matrisen (ECM), gir ikke bare seighet og definerte former til cellen, men deltar også i prosesser som cellevekst, differensiering og morfogenese, og responser på miljøstimuli.

vakuoler

Vakuoler er en av de største organellene som finnes i planteceller. De er omgitt av en enkel membran og er formet som sekker, som lagrer vann og reserver stoffer som stivelse og fett eller avfall og salter. De er sammensatt av hydrolytiske enzymer.

De griper inn i prosessene med eksocytose og endocytose. Proteiner fraktet fra Golgi-apparatet går inn i vakuoler, som har funksjonen til lysosomer. De deltar også i å opprettholde turgortrykk og osmotisk balanse.

plas

Plastider er organeller omgitt av en dobbel membran. De er klassifisert i kloroplast, amyloplast, kromoplast, oleinoplast, proteinoplast, proplast og etioplaster.

Disse organellene er halvautonomiske, da de inneholder sitt eget genom kjent som en nukleoid i organellmatrisen eller stromaen, i tillegg til en replikasjons-, transkripsjons- og oversettelsesmaskin.

Plastider har forskjellige funksjoner i planteceller, for eksempel syntese av stoffer og lagring av næringsstoffer og pigmenter.

Typer plastider

Klorplaster regnes som de viktigste plastidene. De er blant de største organellene i celler og finnes i forskjellige regioner i den. De er til stede i grønne blader og vev, som inneholder klorofyll. De griper inn i fangst av solenergi og fiksering av atmosfærisk karbon i fotosynteseprosessen.

-Amyloplaster finnes i reservevev. De mangler klorofyll og er fulle av stivelse, og tjener som butikk for disse og deltar også i gravitropisk oppfatning i rotlokket.

-Kromoplastene lagrer pigmenter kalt karotener, som er assosiert med de oransje og gule fargene på høstblader, blomster og frukt.

-Oleinoplastene lagrer oljer mens proteinoplastene lagrer proteiner.

-Proplastidia er små plastider som finnes i meristematiske celler av røtter og stengler. Deres funksjon er ikke veldig tydelig, selv om de antas å være forløpere til de andre plastidene. Reformasjonen av proplastidene er assosiert med re-differensieringen av noen modne plastider.

-Etioplastene finnes i cotyledons av planter dyrket i mørket. Når de blir utsatt for lys, skiller de seg raskt ut i kloroplast.

referanser

1. Alberts, B., & Bray, D. (2006). Introduksjon til cellebiologi. Panamerican Medical Ed.
2. Briar, C., Gabriel, C., Lasserson, D., & Sharrack, B. (2004). Det viktigste i nervesystemet. Elsevier,
3. Cooper, GM, Hausman, RE & Wright, N. (2010). Cellen. (s. 397-402). Marban.
4. Flores, RC (2004). Biologi 1. Redaksjonell progreso.
5. Jiménez García, L. J & H. Merchand Larios. (2003). Cellulær og molekylærbiologi. Mexico. Redaksjonell Pearson Education.
6. Lodish, H., Berk, A., Zipursky, SL, Matsudaira, P., Baltimore, D., & Darnell, J. (2003). Molekylær cellebiologi. Femte utgave. New York: WH Freeman.
7. Magloire, K. (2012). Sprekker AP Biologi eksamen. Princeton Review.
8. Pierce, BA (2009). Genetikk: En konseptuell tilnærming. Panamerican Medical Ed.
9. Ross, MH, Pawlina, W. (2006). Histologi. Redaksjonell Médica Panamericana.
10. Sandoval, E. (2005). Teknikker brukt til studiet av planteanatomi (Vol. 38). UNAM.
11. Scheffler, I. (2008). Mitokondriene. Andre utgave. Wiley
12. Starr, C., Taggart, R., Evers, C., & Starr, L. (2015). Biologi: Livets enhet og mangfold. Nelson Education.
13. Stille, D. (2006). Dyreceller: Livets minste enheter. Utforske vitenskap.
14. Tortora, GJ, Funke, BR, & Case, CL (2007). Introduksjon til mikrobiologi. Panamerican Medical Ed.