Органеллы эукариотических клеток

Ядро. Органелла эукариотической клетки, окруженная мембраной и содержащая хромосомы. [c.1022]

Рис. 8-4. Гипотезы эволюционного происхождения митохондрий, хлоропластов, ЭР и клеточного ядра, объясняющие топологические взаимоотношения этих внутриклеточных компартментов в эукариотических клетках. А. Митохондрии и хлоропласты могли возникнуть при поглощении бактерий эукариотической клеткой. С помошью этой гипотезы можно объяснить, почему полость перечисленных выше органелл остается изолированной от обширного везикулярного транспорта, связывающего полости многих других внутриклеточных компартментов. Б.

Эукариотические клетки намного крупнее прокариотических, их объем в 1000-10000 раз больше объема прокариотических клеток. Параду с четко выраженным и ограниченным мембраной ядром с многочисленными хромосомами в эукариотических клетках содержатся окруженные мембраной органеллы. К ним, в частности, относятся митохондрии, функция которых состоит в окислении клеточного топлива и образовании АТР, а также хлоропласты (в фотосинтезирующих клетках), улавливающие энер- [c.50]

Эукариотические клетки крупнее прокариотических и более сложно устроены, в них больше различных органелл. Нередко эукариотические клетки сравнивают с фабрикой, где каждая машина и каждый рабочий выполняют свою работу, но все это вместе служит некой единой цели. Более высокая эффективность достигается здесь за счет разделения труда . В клетке каждая органелла выполняет свою особую функцию, определяемую ее структурой и ее биохимическими потенциями. Митохондрии, например, играют роль силовых станций клетки — они поставляют энергию в форме аденозинтрифосфата (АТФ), который синтезируется в процессе дыхания. Специфическое строение митохондрий позволяет им делать это весьма эффективно. Клетка, будучи единым целым, тем не менее фактически разделена на отдельные отсеки, или [c.171]

Рис. 1.5. Схема строения эукариотической клетки (на рисунке-клетки млекопитающего). Хорошо заметная органелла ядра-это ядрышко.

Эукариотические клетки высших растений (рис. 2-21) несколько отличаются от клеток высших животных, несмотря на сходство их основных особенностей. Пожалуй, наиболее явное различие состоит в том, что большинство растительных клеток содержит пластиды. Пластиды-это расположенные в цитоплазме специализированные органеллы, окруженные двумя мембранами. К самым типичным пластидам, характерным для всех клеток зеленых растений, относятся хлоропласты (рис. 2-22). Подобно митохондриям хлоропласты можно рассматри- [c.46]

Сходство между этими двумя видами органелл эукариотической клетки и прокариотическими клетками имеет большое значение для представлений об эволюции. Оно наводит на мысль, что хлоропласты [c.49]

Известно, ЧТО бактериальная клетка не имеет внутренних перегородок, т. е. состоит как бы из одного отсека, окруженного плазматической мембраной. У эукариотической клетки таких отсеков несколько, эти клетки поделены на функционально различные, окруженные мембранами области (компартменты). Каждый компартмент, или органелла, имеет свой собственный набор ферментов и других специализированных молекул существуют и сложные системы распределения, проводящие специфические продукты из одного компартмента в другой. Чтобы разобраться в строении эукариотической клетки, необходимо знать, что происходит в каждом из ее компартментов, какие молекулы курсируют между ними и как возникают и сохраняются сами компартменты. [c.5]

Митохондрии и хлоропласты. В эукариотических клетках есть еще два вида органелл, окруженных мембранами,-митохондрии и хлоро- [c.25]

Эукариотические клетки содержат ядро, цитоплазму, внутриклеточные органеллы, а также цитоскелет. По размеру они во много раз превышают клетки прокариот. В частности, диаметр средней эукариотической клетки превышает таковой у прокариот в 10—15 раз. Еще в большей степени отличается объем клеток. У эукариот он может быть на три-четыре порядка больше, чем у прокариот. Отличительной особенностью эукариотических клеток является также наличие различных по строению и выполняемым функциям внутриклеточных органелл (рис. 1.4). [c.12]

Митохондрии входят в состав всех эукариотических клеток. Число митохондрий, их форма и размеры зависят от типа и метаболического статуса клеток. Рис. 1.4. Эукариотическая клетка правило, ЭТИ органеллы по разме- [c.12]

В эукариотической клетке ядро служит основным, но не единственным местам хранения наследственной информации. Небольшая в количественном отношении, но функционально очень важная часть клеточного генома находится в митохондриях и в хлоропластах (у фотосинтезирующих организмов). ДНК органелл определяет некоторые (но отнюдь не все) свойства соответствующих органелл. Кроме того, органеллы обоих типов содержат собственные специфические механизмы транскрипции и трансляции. Таким образом, репликация эукариотического генома так же, как транскрипция и трансляция, происходит в двух или трех различных местах в ядре и цитоплазме, в митохондриях и в хлоропластах. Механизмы репликации, транскрипции и трансляции в органеллах несколько отличаются от соответствующих ядерных механизмов. Поэтому свойства каждой из этих двух систем следует рассмотреть по отдельности. [c.48]

СКИМИ дефектами, затрагивающими тот или иной метаболический путь (ауксотрофных Мутантов). Весьма эффективен в этом отношении также метод изотопных меток. В эукариотических клетках ферменты различных метаболических путей разделены пространственно, т.е. находятся в разных органеллах-в ядрах, митохондриях или эндоплазматическом ретикулуме из этих органелл их можно выделять для прямого изучения. [c.400]

Органеллы. Окруженные мембраной структуры, обнаруживаемые в эукариотических клетках они содержат ферменты и другие компоненты, необходимые для вьшолнения специальных клеточных функций. [c.1015]

Чем больше клетка, чем сложнее и специализированнее ее внутренние структуры, тем больше необходимость контролировать положение и перемещение этих структур. Все эукариотические клетки имеют внутренний скелет цитоскелет, определяющий форму клеток, их способность двигаться и перемещать органеллы из одной части клетки в другую Цитоскелет образован сетью белковых волокон Наиболее важные среди них -это актиновые нити и микротрубочки (рис 1-25), которые, очевидно, возникли на очень ранних этапах эволюции, так как встречаются у всех эукариот практически в неизменном виде. И те, и другие участвуют в механизмах клеточных движений, например, актиновые нити (филаменты) обеспечивают мышечное сокращение, а микротрубочки являются основными структурными и силовыми элементами, обусловливающими движение ресничек и жгутиков - длинных выростов на поверхности некоторых клеток, биения которых напоминают удары бича. [c.34]

Компартментализация клетки значительно менее выражена, чем у эукариотических клеток (рис. 2.4). ДНК не окружена ядерной мембраной, а органеллы типа митохондрий и хлоропластов отсутствуют. Область ядра, видимая на электронной микрофотографии ультратонко-го среза клетки в виде сетчатой структуры из тонких нитей, непосред ственно граничит с заполненной рибосомами цитоплазмой (рис. 2.5). У многих бактерий впячивания плазматической мембраны образуют определенные структуры во внутреннем пространстве протопласта (внутриклеточные мембраны). С плазматической мембраной связаны процессы дыхания или фотосинтеза, доставляющие клетке энергию, т.е. функции, за которые в эукариотических клетках ответственны мембраны митохондрий и хлоропластов. [c.27]

Репликация, транскрипция и трансляция геномов органелл. В хлоропластах и митохондриях ДНК представлена небольшими двухцепочечными молекулами, обычно кольцевыми, и не связана с гистонами. Таким образом, генетическая информация органелл содержится в структурах, весьма сходных с хромосомами прокариот, хотя и значительно меньших по размерам. В каждой органелле имеется множество копий ДНК (до 40—50 в некоторых хлоропластах). Кроме того, хлоропласты и митохондрии содержат аппарат транскрипции и трансляции, включая специфические для органелл рибосомы, которые меньше цитоплазматических 808-рибосом и близки по величине к 708-рибосо-мам прокариот. Синтез белка в органеллах ингибируется хлорам нико-лом и некоторыми другими антибиотиками, подавляющими этот процесс и у прокариот, но не влияющими на синтез белка в цитоплазме эукариотической клетки. Таким образом, хлоропласты и митохондрии обнаруживают ряд важных черт фундаментального сходства с прокариотическими клетками. Митохондрии обладают еще одной особенностью, характерной для клеток, но не для других компонентов клетки они образуются путем деления предсуществующих органелл. Это продемонстрировано также в отношении многих типов хлоропластов у водорослей. У высших растений зрелые хлоропласты развиваются из более простых структур — пропластид на стадии пропластид и происходит воспроизводство этих органелл. [c.49]

Митохондрии имеются во всех эукариотических клетках. Эти органеллы — главное место аэробной дыхательной активности клетки. Впервые митохондрии были обнаружены в виде гранул в мышечных клетках в 1850 г. [c.355]

Актиновые нити и микротрубочки существенны также для внутренних перемещений, которые имеют место в цитоплазме эукариотических клеток. Так, микротрубочки в форме митотического веретена - важнейшая часть аппарата, обеспечивающего правильное распределение ДНК в процессе деления эукариотических клеток Без микротрубочек эукариотические клетки просто не могли бы воспроизводиться, поскольку движение путем простой диффузии было бы либо слишком медленным, либо слишком неупорядоченным. Существует предположение, что большинство органелл эукариотических клеток прямо или косвенно прикреплены к цитоскелету и могут перемещаться только вдоль его направляющих элементов. [c.35]

Митохондрии, имеющиеся во всех эукариотических клетках, и свойственные только растениям пластиды (из которых наибольший интерес представляют хлоропласты) преобразуют энергию в формы, которые могут быть использованы для проведения внутриклеточных реакций. Специфическую функцию этих органелл отражает наиболее поразительная черта их морфологии - обилие внутренних мембран. Мембраны выполняют в этих энергопреобразующих органеллах две ключевые функции Во-первых, они осуществляют процессы переноса электронов, в результате которых энергия реакций окисления (см. разд. 2.2.4) преобразуется в более полезные формы, главным образом в энергию АТР. Во-вторых, мембраны образуют в органелле большие внутренние компартменты, в которых находятся ферменты, катализирующие другие внутриклеточные реакции. [c.430]

Рибосомы хлоропластов очень сходны с бактериальными рибосомами, тогда как рибосомы митохондрий несколько больше отличаются от последних поэтому проследить происхождение митохондрий сложнее. Однако сходство между белками дает основание предполагать, что те. и другие органеллы произошли от бактерий, вступивших в устойчивый симбиоз (в качестве эндосимбионтов) с какими-то примитивными эукариотическими клетками как полагают, митохондриям дали начало пурпурные бактерии, а хлоропластам (позднее) - цианобактерии или близкие к ним организмы. Хотя многие гены этих древних бактерий все еще используются для синтеза белков органеллы, большая их часть по неясным причинам включилась в ядерный геном, где они кодируют ферменты, которые сходны с бактериальными и синтезируются на рибосомах в цитозоле, а затем переходят в органеллу. [c.502]

Все эукариотические клетки содержат набор основных ограниченных мембраной органелл [1] [c.5]

Все существующие ныне клетки подразделяются на два типа прокариотические (бактерии и их близкие родственники) и эукариотические. Считают, что первые близки в общих чертах с самыми ранними клетками-прарооителъницами Несмотря на сравнительную простоту строения, клетки прокариот весьма разнообразны в биохимическом отношении, например, у бактерий можно обнаружить все основные метаболические пути, включая три главных процесса получения энергии - гликолиз, дыхание и фотосинтез. Эукариотические клетки больше по размеру и имеют более сложную организацию, чем клетки прокариот. Они содержат больше ДНК и различных компонентов, обеспечивающих ее сложные функции. ДНК эукариот заключена в окруженное мембраной ядро, а в цитоплазме находится много других окруженных мембранами органелл. К ним относятся митохондрии, осуществляющие окончательное окисление молекул пищи, а также (в растительных клетках) хлоропласты, в которых идет фотосинтез. Целый ряд данных свидетельствует о происхождении митохондрий и хлоропластов от ранних прокариотических клеток, ставших внутренними симбионтами большей по размеру анаэробной клетки. Другая отличительная особенность эукариотических клеток - это наличие цитоскелета из белковых волокон, организующего цитоплазму и обеспечивающего механизм движения [c.41]

Прежде чем рассматривать биосинтез пероксисом. мы остановимся на функциях этого пестрого семейства органелл. Хотя пероксисомы есть во всех эукариотических клетках, их функции сильно различаются в клетках разных типов. [c.35]

Интрон-экзонная структура характерна для ядерных генов эукариот, а также для генов, локализованных в органеллах эукариотической клетки, например в митохондриях, и не обнаружена или по меньшей мере очень редка у прокариот. Количество интронов в разных генах, а также их длина сильно различаются. Число интронов колеблется от О (в генах, контролирующих гистоны) до 51 (в структурном гене коллагена). Длина интрона варьирует от нескольких пар оснований (в генах тРНК дрожжей) до нескольких тысяч пар оснований (в генах для рРНК нейроспоры). [c.482]

Сказанное не означает, что в ходе эволюции не могут возникать сообщества, достигающие интегрированности, соответствующие организменному уровню. Теория симбиогенеза как раз и рассматривает подобные редкие случаи интеграции. Однако в этом отношении обращают внимание два момента. Все примеры высокой интеграции на основе симбиоза (от механизмов пищеварения парнокопытных до происхождения ДНК-содержащих органелл эукариотической клетки) представляют собой следствие интеграции организмов, находившихся первоначально на разных трофических уровнях сообщества. Примеров интеграции организмов,, находящихся на одном трофическом уровне и связанных конкурентными отношениями, мне обнаружить в литературе не удалось. Это означает, что конкуренция видов в сообществе, являющаяся обратной стороной устойчивости каждого из них, служит важным фактором, препятствующим интеграции экосистем. Следует также-отметить, что высокий уровень интеграции особей одного вида возникает, видимо, чаще, чем интеграция через симбиоз особей/ разных видов. Здесь следует напомнить о распространенности [c.232]

Кроме того, эукариотическая клетка имеет специальные рибосомы в таких внутриклеточных органеллах, как митохондрии и, в случае растений, хлорпласты. Рибосомы этих органелл отличаются от цитоплазматических рибосом слегка меньшими размерами, другим химическим составом и некоторыми функциональными свойствами. Они образуются непосредственно в органеллах. [c.52]

Основным признаком эукариотической клетки является наличие ядра, содержащего преобладающую часть клеточной ДНК. Эта ДНК существует в виде многокомпонентного комплекса с большим набором белков, называемого храма-тином. Обычно ядро содержит несколько огромных двуспиральных молекул ДНК, каждая из которых состоит из десятков или даже нескольких сотен миллионов нуклеотидов. На определенных стадиях, предшествующих клеточному делению, хроматин конденсируется и в световой микроскоп можно наблюдать характерные структуры. Эти структуры называют хромосомами-, они были обнаружены задолго до того, как ученые узнали, что ДНК является важнейшим переносчиком наследственной информации. В конце XIX в. было открыто, что число хромосом удваивается с образованием пар идентичных хромосом непосредственно перед делением клетки. Таким образом, Томас Морган постулировал, что хромосомы являются основными структурами, отвечающими за наследственность. Хромосомная теория наследственности яъляеггся одной из основных теорий генетики — биологической дисциплины, изучающей наследственность живых организмов. Общепризнано, что хромосомы не образуются de novo при конденсации хроматина, а существуют в виде определенных органелл во все время жизни клетки, правда в довольно диффузной форме. [c.24]

Светочувствительные пигменты входят в состав фотосинтети-ческого аппарата высших растений, водорослей и фотосинтезирующих бактерий. В эукариотических клетках пигменты находятся в окрашенных пластидах — хлоропластах, у сине-зеленых водорослей — в тилакоидных структурах, у фотосинтезирующих бактерий — в специализированных органеллах мезосомах. Кроме того, эти пигменты встречаются в других структурах, не имеющих отношения к фотосинтезу, например в хромопластах и их предшественниках (этиопластах). [c.267]

Ядра имеются во всех эукариотических клетках, за исключением зрелых члеников ситовидных трубок флоэмы и зрелых эритроцитов млекопитающих. У некоторых протистов, в частности у Parame ium, имеется два ядра — микронуклеус и макронуклеус. Однако, как правило, клетки содержат только одно ядро. При рассмотрении клеток с помощью светового микроскопа ядра сразу бросаются в глаза, потому что из всех клеточных органелл они самые крупные. По этой же [c.192]

Еще одно важное различие между эукариотами и прокариотами состоит в том, что эукариотические клетки, кроме организованного ядра, содержат целый рад других ограниченных мембранами внутриклеточных органелл, таких, как митохондрии, эндоплазматический ретикулум и тельца Гольджи. Каждая из этих органелл выполняет специфические функции в метаболизме и жизнедеятельности клетки. На рис. 2-7 показана типичная эукариотическая клетка-клетка печени крысы, имеющая необычайно сложное внутреннее строение с высокой степенью ковлпартментации. Как мы увидим в дальнейшем, эукариотичёским клеткам свойственно более тонкое разделение функций между содержащимися в них многочисленными структурными элементами, каждый из которых играет специфическую роль в жизнедеятельности клетки. [c.33]

ГИЮ света и использующие ее для превращения СО2 в глюкозу. Предполагается, что митохондрии и хлоропласты произошли от бактерий. В число органелл эукариотических клеток входит и эндоплазматический ретикулум, функция которого заключается в том, что он направляет и транспортирует секретируемые клеткой вещества к тельцам Гольджи, где они упаковьшаются и выводятся из [c.51]

Эукариоты имеют истинное ядро. Оно содержит преобладающую 4a ib генома эукариотической клетки. Геном в основном представлен набором хромосом, которые в ходе процесса, называемого митозом, удваиваются и распределяются между дочерними клетками. В хромосомах ДНК находится в связи с гистонами. В эукариотической клетке имеются и другие органеллы, содержащие ДНК,-митохондрии и (у растений) хлоропласты, но в этих органеллах находится лишь очень малая часть клеточного генома, которая представлена молекулами ДНК, замкнутыми в кольцо. Рибосомы в эукариотической клетке более крупные (80S), чем у прокариот. [c.11]

Эндосимбиотическая гипотеза. Клеточные органеллы эукариот имеют много фундаментальных общих черт с прокариотическими клетками. Они содержат кольцевые молекулы ДНК, их рибосомы относятся к типу 70S, а мембраны содержат компоненты электрон-транспортной цепи (флавины, хиноны, Fe-S-содержащие белки, цитохромы) и выполняют функцию дыхательного или фотосинтетического преобразования энергии. Согласно симбиотической гипотезе, митохондрии происходят от бесцветных аэробных бактерий, а хлоропласты-от цианобактерий, сделавшихся эндосимбионтами каких-то примитивных эукариотических клеток. В дальнейшем должна была произойти очень большая специализация функция регенерации АТР была передана клеточным органел-лам. Наружная мембрана эукариотической клетки не содержит компонентов электрон-транспортной цепи, С другой стороны, клеточные органеллы тоже не самостоятельны они, правда, обладают собственными молекулами ДНК, однако значительная часть информации, необходимой для синтеза их белков, находится в клеточном ядре. Примером может служить рибулозобисфосфат-карбоксилаза-ключевоп фермент ав-тотрофной фиксации Oj у зеленых растений. Она состоит из 8 боль- [c.26]

В эукариотической клетке, как мы видели, имеется ядро, отделенное от окружающей его цитоплазмы ядерной мембраной. Ядро содержит хромосомы, несущие гены. Хромосомы состоят из ДНК и белка. При делении хромосомы распределяются между дочерними клетками в результате сложного процесса митоза и мейоза. Цитоплазма эукариотической клетки содержит в свою очередь различные субклеточные органеллы. Прокариотические клетки устроены проще. В них нет четкой гранииы между ядром и цитоплазмой, нет ядерной мембраны. ДНК в этих клетках не связана с белком и не образует структур, похожих на хромосомы эукариотов. Поэтому у прокариотов не обнаруживается процессов митоза и мейоза. Наконец, в этих клетках нет субклеточных органелл, которые напоминали бы митохондрии или иентриоли клеток эукариотов. Вряд ли можно сомневаться, что более просто устроенные прокариоты являются эволюционными предшественниками более сожных эукариотов. Лишь немногие из происшедших позднее событий биологической эволюции смогли оказать большее влияние на дальнейший ход эволюции органического мира, чем переход от прокариотической жизни к жизни эукариотической, который совершился в докембрии. Ведь именно этот переход сделал в конце концов возможным возникновение многоклеточных организмов, состоящих из высокодифференцированных клеток, обладающих специализированными функциями, и подготовил таким образом путь для появления макроскопических организмов. [c.47]

Эукариотические клетки по определению и в отличие от прокариотических имеют яОро (по гречески карион ), Ддро, в котором находится большая часть клеточной ДНК, ограничено двойной мембраной (рис. 1-18). Таким образом, компартмент, содержащий ДНК, отделен от остального содержимого клетки - цитоилазмы, где протекает большинство метаболических реакпий. В самой питоплазме различают множество характерных органелл. Среди них особенно вьщеляются два типа-ми- [c.27]

Центральную роль в компартментации эукариотической клетки играют белки. Они катализируют реакции, протекающие в каждой органелле, и избирательно переносят малые молекулы внутрь органеллы и из нее Белки также служат специфичными для органелл поверхностными маркерами, которые направляют новые партии белков и JIипидoв к соответствующим компартментам. Клетка млекопитающих содержит около 10 миллиардов (10 ) молекул белков примерно 10000 разных типов, синтез почти всех этих белков начинается в цитозоле - общем пространстве, окружающем все органеллы. Каждый вновь синтезированный белок затем специфически доставляется в тот клеточный компартмент, который в нем нуждается. Прослеживая путь белка из одного компартмента в другой, можно разобраться в запутанном лабиринте клеточных мембран. Следовательно, нам надлежит сделать центральной темой этой главы внутриклеточные перемещения белков. Хотя здесь будут описываться и обсуждаться почти все клеточные органеллы, основное внимание будет обращено на эндоплазматический ретикулум (ЭР) и аппарат Г ольджи, которые играют решающую роль в фиксации, сортировке и транспорте множества вновь синтезированных белков. [c.5]

Эукариотические клетки содержат внутриклеточные мембраны, замыкающие около половины общего объема клетки в отдельные внутриклеточные компартменты Основные виды мембранных органелл во всех эукариотических клетках следующие эндоплазматический ретикулум. аппарат Г ольджи, ядро, митохондрии, лизосомы. эндосомы и пероксисомы растительные клетки содержат также хлоропласты. Каждая органелла имеет в своем составе различные белки, определяющие ее упикальпые функции. [c.17]

Цитозоль, составляющий обычно около половины объема эукариотической клетки, преоставляет собой все внутриклеточное пространство за вычетом органелл. В цитозоле протекает большинство реакций промежуточного обмена и синтеза белка. Если вновь синтезированные белки не имеют сигналов для транспорта в органеллы, они остаются в цитозоле Некоторые из этих белков разрушаются вскоре после синтеза. Единственная дестабилизирующая аминокислота на их N-конце способствует присоединению множества молекул убикитина к специфическим остаткам лизина в белке-мишени. Затем убикитин- и АТР-зависимая протеаза разрушает такой белок. Дефектные копии большинства цитозольных белков разрушаются при помощи того же убикитин-зависимого механизма [c.23]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология