Що таке органоїд? Будова та функції органоїдів. Органоїди рослинної клітини

Все в цьому світі складається з різних частинок, які складають єдину картину, так і жива клітина складається з органоїдів. «Одиниця життя» вкрита захисним бар'єром – мембраною, яка розмежовує світ від внутрішнього вмісту. Будова органоїдів клітини є цілою системою, в якій належить розібратися.

Еукаріоти та прокаріоти

У природі існує величезна кількість видів клітини, тільки в організмі людини їх понад 200, а ось типу клітинної організації відомо всього 2 – це еукаріотичний та прокаріотичний. Обидва згадані типи виникли за допомогою еволюції. Еукаріоти та прокаріоти мають клітинну мембрану, але на цьому їх подібності закінчуються.

Клітини прокаріотичного вигляду мають невеликий розмір і не можуть похвалитися добре розвиненою мембраною. Головна відмінність – відсутність ядра. В окремих випадках присутні плазміди, які являють собою кільце молекул ДНК. Органоїди у таких клітинах практично відсутні – зустрічаються лише рибосоми. До прокаріотів належать бактерії та археї. Монери – саме раніше називали одноклітинних бактерій, які мають ядра. Сьогодні цей термін вийшов із вжитку.

Клітина еукаріотичного типу набагато більша за прокаріоти, включає в себе структуру, названу органоїдами. На відміну від свого найпростішого «родича», клітина еукаріотів має лінійну ДНК, яка знаходиться в ядрі. Ще одна цікава відмінність цих двох видів – мітохондрії та пластиди, що знаходяться всередині еукаріотичної клітини, разюче нагадують своєю будовою та життєдіяльністю бактерій. Вчені висунули припущення, що ці органоїди є нащадками прокаріотів, іншими словами раніше прокаріоти вступили в симбіоз з еукаріотами.

«Пристрій» еукаріотичної клітини

Органоїди клітини – це її маленькі частини, які виконують важливі функції, наприклад, зберігання генетичної інформації, синтез, поділ та інші.

До органелів відносяться:

• Клітинна мембрана;
• Комплекс Гольджі;
• Рибосоми;
• Мікрофіламенти;
• Хромосоми;
• Мітохондрії;
• Ендоплазматична мережа;
• Мікротрубочки;
• Лізосоми.

Будова органоїдів клітин тварин, рослин та людини однакова, але у кожного з них існують свої особливості. Для тварин клітин характерні мікрофібрили та центріолі, а для рослинних – пластиди. Зібрати інформацію разом допоможе таблиця будови органоїдів клітини.

Частина вчених відносить ядро ​​клітини до її органоїдів. Ядро розташовується в центрі та має овальну або круглу форму. Його пориста оболонка складається з двох мембран. У оболонки зустрічаються дві фази – інтерфаза та поділ.

У клітинного ядра дві функції – зберігання генетичної інформації та синтез білка. Таким чином, ядро ​​– це не лише «сховище», а й місце, де матеріал відтворюється та функціонує.

Таблиця: будова органоїдів клітин

Клітинні органели – відео

Клітини тварин і рослин, як багатоклітинних, і одноклітинних, у принципі подібні за своєю будовою. Відмінності в деталях будови клітин пов'язані з їхньою функціональною спеціалізацією.

Основними елементами всіх клітин є ядро ​​та цитоплазма. Ядро має складну будову, що змінюється на різних фазах клітинного поділу або циклу. Ядро клітини, що не ділиться, займає приблизно 10-20% її загального обсягу. Воно складається з каріоплазми (нуклеоплазми), одного або кількох ядерців (нуклеол) та ядерної оболонки. Каріоплазма являє собою ядерний сік або каріолімфу, в якій знаходяться нитки хроматину, що утворюють хромосоми.

Основні властивості клітини:

• обмін речовин
• чутливість
• здатність до розмноження

Клітина живе у внутрішньому середовищі організму – кров, лімфа та тканинна рідина. Основними процесами у клітині є окислення, гліколіз – розщеплення вуглеводів без кисню. Проникність клітини вибіркова. Вона визначається реакцією на високу чи низьку концентрацію солей, фаго- та піноцитоз. Секреція – утворення та виділення клітинами слизоподібних речовин (муцин та мукоїди), що захищають від пошкодження та беруть участь в утворенні міжклітинної речовини.

Види рухів клітини:

1. амебоїдне (ложноніжки) - лейкоцити та макрофаги.
2. ковзне - фібробласти
3. джгутиковий тип – сперматозоїди (війки та джгутики)

Розподіл клітин:

1. непряме (мітоз, каріокінез, мейоз)
2. пряме (амітоз)

При мітоз ядерна речовина розподіляється рівномірно між дочірніми клітинами, т.к. хроматин ядра концентрується в хромосомах, які розщеплюються на дві хроматиди, що розходяться у дочірні клітини.

Структури живої клітини

Хромосоми

Обов'язковими елементами ядра є хромосоми, що мають специфічну хімічну та морфологічну структуру. Вони беруть активну участь в обміні речовин у клітині та мають пряме відношення до спадкової передачі властивостей від одного покоління до іншого. Слід, проте, пам'ятати, що, хоча спадковість і забезпечується всієї клітиною як єдиної системою, ядерні структури, саме хромосоми, займають у своїй особливе місце. Хромосоми, на відміну від органел клітини, є унікальними структурами, що характеризуються сталістю якісного та кількісного складу. Вони не можуть взаємозамінювати одне одного. Незбалансованість хромосомного набору клітини призводить до її загибелі.

Цитоплазма

Цитоплазма клітини виявляє дуже складну будову. Введення методики тонких зрізів та електронної мікроскопії дозволило побачити тонку структуру основної цитоплазми. Встановлено, що остання складається з паралельно розташованих складних структур, що мають вигляд пластинок та канальців, на поверхні яких розташовуються дрібні гранули діаметром 100-120 Å. Ці утворення названо ендоплазматичним комплексом. До складу цього комплексу включені різні диференційовані органоїди: мітохондрії, рибосоми, апарат Гольджі, у клітинах нижчих тварин та рослин – центросоми, тварин – лізосоми, у рослин – пластиди. Крім того, цитоплазма виявляється цілий ряд включень, що беруть участь в обміні речовин клітини: крохмаль, крапельки жиру, кристали сечовини і т.д.

Мембрана

Клітина оточена плазматичною мембраною (від латів. «Мембрана» – шкірка, плівка). Її функції дуже різноманітні, але основна – захисна: вона захищає внутрішній вміст клітин від впливів довкілля. Завдяки різним виростам, складкам на поверхні мембрани клітини міцно з'єднуються між собою. Мембрана пронизана спеціальними білками, якими можуть переміщатися певні речовини, необхідні клітині чи підлягають видаленню з неї. Таким чином, через мембрану здійснюється обмін речовин. Причому дуже важливо, речовини пропускаються через мембрану вибірково, за рахунок чого в клітині підтримується потрібний набір речовин.

У рослин плазматична мембрана зовні вкрита щільною оболонкою, що складається з целюлози (клітковини). Оболонка виконує захисну та опорну функції. Вона служить зовнішнім каркасом клітини, надаючи їй певну форму та розміри, перешкоджаючи надмірному набуханню.

Ядро

Розташоване в центрі клітини та відокремлено двошаровою оболонкою. Має кулясту або витягнуту форму. Оболонка – каріолема – має пори, необхідні обміну речовин між ядром і цитоплазмою. Вміст рідкого ядра - каріоплазма, в якій містяться щільні тільця - ядерця. Вони виділяється зернистість – рибосомы. Основна маса ядра – ядерні білки – нуклеопротеїди, у ядерцях – рибонуклеопротеїди, а в каріоплазмі – дезоксирибонуклеопротеїди. Клітина покрита клітинною оболонкою, що складається з білкових та ліпідних молекул, що мають мозаїчну структуру. Оболонка забезпечує обмін речовин між клітиною та міжклітинною рідиною.

ЕПС

Це система канальців та порожнин, на стінках яких розташовуються рибосоми, що забезпечують синтез білка. Рибосоми можуть вільно розташовуватися в цитоплазмі. ЕПС бувають двох видів - шорстка і гладка: на шорсткої ЕПС (або гранулярної) розташовується безліч рибосом, які здійснюють синтез білків. Рибосоми надають мембранам шорсткий вигляд. Мембрани гладкої ЕПС не несуть рибосом на своїй поверхні, в них розташовуються ферменти синтезу та розщеплення вуглеводів та ліпідів. Гладка ЕПС виглядає як система тонких трубочок та цистерн.

Рибосоми

Дрібні тільця діаметром 15-20 мм. Здійснюють синтез білкових молекул, їх збирання з амінокислот.

Мітохондрії

Це двомембранні органоїди, внутрішня мембрана яких має вирости – кристи. Вміст порожнин – матрикс. Мітохондрії містять велику кількість ліпопротеїдів та ферментів. Це енергетичні станції клітини.

Пластиди (властиві тільки клітинам рослин!)

Їхній вміст у клітині – головна особливість рослинного організму. Розрізняють три основні типи пластид: лейкопласти, хромопласти та хлоропласти. Вони мають різне забарвлення. Безбарвні лейкопласти перебувають у цитоплазмі клітин незабарвлених частин рослин: стеблах, коренях, бульбах. Наприклад, їх багато в бульбах картоплі, в яких накопичуються зерна крохмалю. Хромопласти перебувають у цитоплазмі квіток, плодів, стебел, листя. Хромопласти забезпечують жовте, червоне, помаранчеве забарвлення рослин. Зелені хлоропласти містяться у клітинах листя, стебел та інших частинах рослини, а також у різноманітних водоростей. Розміри хлоропластів 4-6 мкм, часто мають овальну форму. У вищих рослин у одній клітині міститься кілька десятків хлоропластів.

Зелені хлоропласти здатні переходити в хромопласти – тому восени листя жовтіє, а зелені помідори червоніють при дозріванні. Лейкопласти можуть переходити в хлоропласти (зелення бульб картоплі на світлі). Таким чином, хлоропласти, хромопласти та лейкопласти здатні до взаємного переходу.

Основна функція хлоропластів – фотосинтез, тобто. в хлоропластах світу здійснюється синтез органічних речовин з неорганічних за рахунок перетворення сонячної енергії в енергію молекул АТФ. Хлоропласти вищих рослин мають розміри 5-10 мкм і формою нагадують двоопуклу лінзу. Кожен хлоропласт оточений подвійною мембраною, що має вибіркову проникність. Зовні розташовується гладка мембрана, а внутрішня має складчасту структуру. Основна структурна одиниця хлоропласту – тилакоїд, плоский двомембранний мішечок, що виконує провідну роль у процесі фотосинтезу. У мембрані тилакоїда розташовані білки, аналогічні білкам мітохондрій, які беруть участь у ланцюгу перенесення електоронів. Тилакоїди розташовані стосами, що нагадують стоси монет (від 10 до 150) і званими гранами. Грана має складну будову: у центрі розташовується хлорофіл, оточений шаром білка; потім розташовується шар ліпоїдів, знову білок та хлорофіл.

Комплекс Гольджі

Це система порожнин, відмежованих від цитоплазми мембраною, може мати різну форму. Нагромадження в них білків, жирів та вуглеводів. Здійснення на мембранах синтезу жирів та вуглеводів. Утворює лізосоми.

Основний структурний елемент апарату Гольджі – мембрана, яка утворює пакети сплощених цистерн, великі та дрібні бульбашки. Цистерни апарату Гольджі з'єднані з каналами ендоплазматичної мережі. Вироблені на мембранах ендоплазматичної мережі білки, полісахариди, жири переносяться до апарату Гольджі, накопичуються всередині його структур і «упаковуються» у вигляді речовини, готової до виділення, або до використання в самій клітині в процесі її життєдіяльності. В апараті Гольджі утворюються лізосоми. Крім того, він бере участь у нарощуванні цитоплазматичної мембрани, наприклад, під час поділу клітини.

Лізосоми

Тільця, відмежовані від цитоплазми однією мембраною. Ферменти, що містяться в них, прискорюють реакцію розщеплення складних молекул до простих: білків до амінокислот, складних вуглеводів до простих, ліпідів до гліцерину і жирних кислот, а також руйнують відмерлі частини клітини, цілі клітини. У лізосомах знаходиться понад 30 типів ферментів (речовини білкової природи, що збільшують швидкість хімічної реакції в десятки та сотні тисяч разів), здатних розщеплювати білки, нуклеїнові кислоти, полісахариди, жири та інші речовини. Розщеплення речовин за допомогою ферментів називається лізисом, звідси і походить назва органоїду. Лізосоми утворюються або із структур комплексу Гольджі, або з ендоплазматичної мережі. Одна з основних функцій лізосом – участь у внутрішньоклітинному перетравленні харчових речовин. Крім того, лізосоми можуть руйнувати структури самої клітини при її відмиранні, в ході ембріонального розвитку та в ряді інших випадків.

Вакуолі

Є порожнини в цитоплазмі, заповнені клітинним соком, місце накопичення запасних поживних речовин, шкідливих речовин; вони регулюють вміст води у клітині.

Клітинний центр

Складається з двох маленьких тілець – центріолей та центросфери – ущільненої ділянки цитоплазми. Відіграє важливу роль при розподілі клітин

Органоїди руху клітин

1. Джгутики та вії, що являють собою вирости клітини і мають однотипну будову у тварин і рослин
2. Міофібрили – тонкі нитки довжиною понад 1 см діаметром 1 мкм, розташовані пучками вздовж м'язового волокна.
3. Псевдоподії (виконують функцію руху; за рахунок їх відбувається скорочення м'язів)

Подібності рослинних та тваринних клітин

До ознак, якими схожі рослинні та тваринні клітини, можна віднести такі:

1. Подібне будова системи структури, тобто. наявність ядра та цитоплазми.
2. Обмінний процес речовин та енергії близькі за принципом здійснення.
3. І в тваринній, і в рослинній клітині є мембранна будова.
4. Хімічний склад клітин дуже схожий.
5. У клітинах рослини та тварини присутній схожий процес клітинного поділу.
6. Рослинна клітина та тварина має єдиний принцип передачі коду спадковості.

Істотні відмінності між рослинною та тваринною клітиною

Крім загальних ознак будови та життєдіяльності рослинної та тваринної клітини, існують і особливі відмінні риси кожної з них.

Таким чином, можна сказати, що рослинні та тваринні клітини схожі між собою вмістом деяких важливих елементів та деякими процесами життєдіяльності, а також мають суттєві відмінності у структурі та обмінних процесах.

Всі живі організми в залежності від типу складових клітин поділяють на еукаріоти (клітини, що мають ядро) і прокаріоти (клітини, у яких оформлене ядро ​​відсутнє). З еукаріотичних клітин складаються найрізноманітніші організми; вищі рослини, гриби, одноклітинні амеби та багатоклітинні тварини. Окремі клітини з різних частин будь-якого вищого організму можуть істотно відрізнятися за формою, розмірами та функціями. Однак, незважаючи на відмінності, клітини як багатоклітинних, так і одноклітинних організмів у принципі подібні до своєї будови, а відмінності в деталях будови обумовлені їхньою функціональною спеціалізацією. Основними елементами всіх клітин є цитоплазма та ядро.

Будь-яка клітина (рис. 1.1) містить безліч структурних одиниць меншого розміру, які називаються органелами. Органели виконують специфічні функції, наприклад, виробляють енергію або беруть участь у розподілі клітини. Органели оточені з усіх боків рідкою цитоплазмою, а сама клітина відмежована від навколишнього середовища ліпідно-білковою оболонкою, яка називається клітинною мембраною. Через клітинну мембрану здійснюється активне і пасивне перенесення різних речовин всередину і назовні.

Цитоплазма тваринної клітини - складно організована система, що є основною масою клітини. Вона складається з колоїдного розчину білків та інших органічних речовин: 85 % цього розчину – вода, 10 % – білки та 5 % – інші сполуки. По структурі цитоплазма неоднорідна. У ній розташовані пластинчасті структури, або мембрани, що утворюють складну систему розгалужених каналів. Це так звана ендоплазматична мережа, або ретикулум. Розрізняють гладкий ендоплазматичний ретикулум (ГЕР) та шорсткий ендоплазматичний ретикулум (ШЕР). ГЕР являє собою систему гладких внутрішньоклітинних мембран: у цій органелі знаходяться ферменти, що знешкоджують отруйні речовини (зокрема, оксидази). На мембранах ГЕР відбуваються синтез ліпідів та гідролітичне розщеплення глікогену. ШЕР є системою внутрішньоклітинних мембран з прикріпленими до них численними рибосомами, які і надають вигляду шорсткості. Частина ШЕР знаходиться у прямому контакті з ядерною мембраною. На мембранах ШЕР синтезуються різні види білків.

Дископодібні мембрани та пов'язані з ними численні бульбашки є так званим комплексом Гольджі. У ньому відбувається концентрація речовин, які потім використовуються в клітині, або секретуються в позаклітинне середовище.

У рибосомі, що є складною органелою, здійснюється синтез білка. Рибосоми, розташовані на мембранах ендоплазматичної мережі (ШЕР) або вільно у цитоплазмі. До їх складу входять білки та рибонуклеїнові кислоти (РНК) приблизно у рівній кількості.

Паличкоподібні органели діаметром близько 1 мкм і довжиною близько 7 мкм, які мають назву мітохондрії, мають подвійну мембрану. Простір, обмежений внутрішньою мембраною, називають мітохондріальним матриксом. Він містить рибосоми та мітохондріальну кільцеву ДНК, специфічні РНК, солі кальцію та магнію. У мітохондріях за рахунок окисно-відновних процесів виробляється енергія, яка накопичується у вигляді молекул аденозинтрифосфату (АТФ). Кількість мітохондрій в одній клітині може досягати кількох тисяч. Мітохондрії здатні до самовідтворення.

Органели у вигляді бульбашок, покриті мембраною, лізосоми, містять ферменти, що розщеплюють білки, нуклеїнові кислоти, полісахариди. Лізосоми є «травною системою» клітини. У разі руйнування мембрани лізосоми можуть перетравлювати і вміст цитоплазми клітини, відбувається автолізис (самоперетравлення).

Овальні тільця, обмежені мембраною, пероксисоми, містять ферменти окислення амінокислот і фермент каталазу, що руйнує перекис водню (Н2О2). При метаболізмі амінокислот утворюється Н2О2, яка є високотоксичною сполукою. Каталаза таким чином виконує захисну функцію.

У центрі клітини чи поруч із ядром зазвичай розташовується «клітинний центр» - центросома. Центросома складається з двох центріолей та центросфери – особливим чином організованої ділянки цитоплазми. Центросома бере участь у процесі поділу клітини, створюючи веретено поділу.

Ядро клітини є носієм генетичного матеріалу та місцем, де здійснюється його відтворення та функціонування. Воно має складну будову, що змінюється у процесі клітинного поділу. Ядро складається з каріоплазми, кількох ядерців та ядерної оболонки. У каріоплазмі містяться обов'язкові елементи ядра – хромосоми. ДНК хромосом у ядрі зазвичай перебувають у комплексі з білками. Такі ДНК-білкові комплекси називаються хроматином (від грец. Chromatos - колір, фарба) за їхньою здатністю добре забарвлюватися барвниками. В інтерфазних клітинах хроматин розподілений по всьому ядру або розташовується у вигляді окремих глибок. Це зумовлено тим, що під час інтерфази хромосоми деконденсовані (розкручені) і представлені дуже довгими нитками, які є матрицями для подальшого синтезу білків. Вони й становлять нитки хроматину, максимальна конденсація яких відбувається під час мітотичного поділу клітин із утворенням хромосом.

Ядро відмежовано від цитоплазми ядерною оболонкою. Ядерна оболонка і двох шарів, розділених перинуклеарным простором. По всій поверхні ядерної оболонки рівномірно розподілені ядерні пори, якими відбувається перенесення речовин як із ядра, і у зворотному напрямі.

Ядро є область всередині ядра, що є похідною деяких хромосом. У ній локалізовані гени, що кодують молекули рибосомних РНК. Щільна центральна зона ядерця містить ДНК-білкові комплекси, і тут відбувається транскрипція генів рибосомних РНК. Ядро може містити від одного до кількох ядер.

Розглянуті органели є обов'язковими елементами клітини. У деяких випадках у цитоплазмі клітини виявляються різні включення. Вони є обов'язковим компонентом, оскільки представляють різні продукти метаболізму (білки, жири, пігментні зерна, кристали солей сечової кислоти тощо). У разі необхідності ці речовини можуть бути використані клітиною або організмом або виведені з організму.

Ще за темою БУДОВА ТВАРИННОЇ КЛІТИНИ. ОСНОВНІ ОРГАНЕЛИ ТА ЇХ ФУНКЦІЇ:

1. Видові особливості будови та функції молочної залози самок різних видів тварин. sssn Хвороби та аномалії молочної залози

Органоїди - це постійні, обов'язково присутні структури клітини, що виконують специфічні функції та мають певну будову.

Органоїди (синонім: органели) – це органи клітини, маленькі органи. За будовою органоїди можна поділити на дві групи: мембранні , до складу яких обов'язково входять мембрани, та немембранні . У свою чергу, мембранні органоїди можуть бути одномембранними – якщо утворені однією мембраною та двомембранними – якщо оболонка органоїдів подвійна та складається з двох мембран.

Увімкнення - це непостійні структури клітини, які у ній і зникають у процесі метаболізму. Розрізняють трофічні, секреторні, екскреторні та пігментні включення.

Слід розрізняти органоїди та включення.

Відео:Огляд клітинних структур

Органоїди (органели)

Відео:Протеасоми.

Фагосоми

Мікрофіламенти . Кожен мікрофіламент – це подвійна спіраль із глобулярних молекул білка актину. Тому вміст актину навіть у нем'язових клітинах досягає 10% від усіх білків.
У вузлах мережі мікрофіламентів та в місцях їх прикріплення до клітинних структур знаходяться білок a-актинін, а також білки міозин та тропоміозин.
Мікрофіламенти утворюють у клітинах більш менш густу мережу. Так, наприклад, у мікрофазі налічується близько 100 000 мікрофіламентів. Функції мікрофіламентів:
- Міграція клітин в ембріогенезі,
- пересування макрофагів,
- фаго- та піноцитоз,
- зростання аксонів (у нейронів),
- утворення каркасу для мікроворсинок та забезпечення всмоктування в кишечнику та реабсорбції у ниркових канальцях.

Проміжні філаменти . Є компонентом цитоскелету. Вони товщі мікрофіламентів і мають тканеспецифічну природу:
- в епітелії вони утворені білком кератином,
- у клітинах сполучної тканини - віментином,
- у гладких м'язових клітинах – десміном,
- У нервових клітинах вони називаються нейрофіламентами і теж утворені особливим білком.
Проміжні філаменти часто розташовуються паралельно поверхні клітинного ядра.

Мікротрубочки . Мікротрубочки утворюють у клітці густу мережу. Вона починається від перинуклеарної області (від центріолі) і радіально поширюється до плазмолеми, слідуючи змін її форми. Також мікротрубочки йдуть уздовж довгої осі відростків клітин. У клітинах з віями мікротрубочки утворюють аксонему (осьову нитку) вій.
Стінка мікротрубочки складається з одного шару глобулярних субодиниць білка тубуліна.
На поперечному зрізі видно 13 таких субодиниць, що утворюють кільце.
Його параметри такі:
- Зовнішній діаметр - dex = 24 нм,
- Внутрішній діаметр - din = 14 нм,
- Товщина стінки - l стінки = 5 нм.
Як і мікрофіламенти, мікротрубочки утворюються шляхом самоскладання. Це відбувається при зрушенні рівноваги між вільною та пов'язаною формами тубуліна у бік пов'язаної форми.
У інтерфазній клітині, що не ділиться, створювана мікротрубочками мережа грає роль цитоскелета, що підтримує форму клітини.
Транспорт речовин по довгим відросткам нервових клітин йде не всередині мікротрубочок, а вздовж них перитубулярним простором. Але мікротрубочки виступають при цьому в ролі направних структур: Білки-транслокатори (динєїни та кінезини), переміщаючись по зовнішній поверхні мікротрубочок, "тягнуть" за собою і дрібні бульбашки з речовинами, що транспортуються.
У клітинах, що діляться, мережа мікротрубочок перебудовується і формує веретено поділу. Вони пов'язують хроматиди хромосом з центріолями і сприяють правильному розбіжності хроматид до полюсів клітини.

Клітинний центр .

Пластиди .

Вакуолі . Вакуолі – одномембранні органоїди. Вони є мембранні «ємності», бульбашки, заповнені водними розчинами органічних і неорганічних речовин. В освіті вакуолей беруть участь ЕПС та апарат Гольджі. Вакуолі характерні для рослинних клітин. Молоді рослинні клітини містять багато дрібних вакуолей, які потім у міру зростання та диференціювання клітини зливаються одна з одною і утворюють одну велику центральну вакуоль. Центральна вакуоль може займати до 95% обсягу зрілої клітини, ядро ​​та органоїди при цьому відтісняються до клітинної оболонки. Мембрана, що обмежує рослинну вакуолю, називається тонопластом. Рідина, що заповнює рослинну вакуолю, називається клітинним соком. До складу клітинного соку входять водорозчинні органічні та неорганічні солі, моносахариди, дисахариди, амінокислоти, кінцеві або токсичні продукти обміну речовин (глікозиди, алкалоїди), деякі пігменти (антоціани). З органічних речовин частіше запасаються цукру та білки. Цукор – частіше у вигляді розчинів, білки надходять у вигляді бульбашок ЕПР та апарату Гольджі, після чого вакуолі зневоднюються, перетворюючись на алейронові зерна. У тварин клітинах є дрібні травні та автофагічні вакуолі, що відносяться до групи вторинних лізосом і містять гідролітичні ферменти. У одноклітинних тварин є ще скорочувальні вакуолі, що виконують функцію осморегуляції та виділення.
Функції вакуолей. Рослинні вакуолі відповідають за накопичення води та підтримку тургорного тиску, накопичення водорозчинних метаболітів – запасних поживних речовин та мінеральних солей, фарбування квітів та плодів та залучення тим самим запилювачів та розповсюджувачів насіння. Травні та автофагічні вакуолі – руйнують органічні макромолекули; скорочувальні вакуолі регулюють осмотичний тиск клітини та виводять непотрібні речовини з клітини.
Ендоплазматична мережа, апарат Гольджі, лізосоми, пероксисоми та вакуолі утворюють єдину вакуолярну мережу клітини, окремі елементи якої можуть переходити один до одного.

Увімкнення

Увімкнення . Включення - це непостійні структури клітини, які у ній і зникають у процесі метаболізму. Розрізняють трофічні, секреторні, екскреторні та пігментні включення.
Група трофічних включень поєднує вуглеводні, ліпідні та білкові включення. Найбільш поширеним представником вуглеводних включень є глікоген – полімер глюкози. На світлооптичному рівні спостерігати включення глікогену можна при використанні гістохімічної ШІК-реакції. В електронному мікроскопі глікоген виявляється як осміофільні гранули, які у клітинах, де глікогену багато (гепатоцитах), зливаються у великі конгломерати – глибки.
Ліпідними включеннями найбільш багаті клітини жирової тканини - ліпоцити, що резервують запаси жиру для потреб всього організму, а також ендокринні стероїдпродукуючі клітини, що використовують ліпід холестерин для синтезу своїх гормонів. На ультрамікроскопічному рівні ліпідні включення мають правильну округлу форму та залежно від хімічного складу характеризуються високою, середньою або низькою електронною щільністю.
Білкові включення, наприклад, вителлін у яйцеклітинах, накопичується у цитоплазмі у вигляді гранул. Секреторні включення є різноманітною групою.
Секреторні включення синтезуються в клітинах і виділяються (секретуються) у просвіти проток (клітини екзокринних залоз), у міжклітинне середовище (гормони, нейромедіатори, фактори росту та ін), кров, лімфу, міжклітинні простори (гормони). На ультрамікроскопічному рівні секреторні включення мають вигляд мембранних бульбашок, що містять речовини різної щільності та інтенсивності забарвлення, що залежить від їхнього хімічного складу.
Екскреторні включення – це, як правило, продукти метаболізму клітини, від яких вона має звільнитися. До екскреторних включень відносяться також сторонні включення - випадково, або навмисно (при фагоцитозі бактерій, наприклад,) субстрати, що потрапили в клітину. Такі включення клітина лізує за допомогою своєї лізосомальної системи, а частинки, що залишилися, виводить (екскретує) у зовнішнє середовище. У рідкісних випадках агенти, що потрапили в клітину, залишаються незмінними і можуть не піддатися екскреції - такі включення більш правильно іменувати чужорідними (хоча чужорідними для клітини є і включення, які вона лізує).
Пігментні включення добре виявляються як на світлооптичному, так і ультрамікроскопічному рівнях. Дуже характерний вигляд вони мають на електронних мікрофотографіях - у вигляді осміофільних структур різних розмірів та форми. Ця група включень й у пігментоцитів. Пігментоцити, присутні в дермі шкіри, захищають організм від глибокого проникнення небезпечного для нього ультрафіолетового випромінювання, в райдужці, судинній оболонці та сітківці ока пігментоцити регулюють потік світла на фоторецепторні елементи ока і оберігають їх від роздратування світлом. У процесі старіння багато соматичні клітини накопичують пігмент ліпофусцин, за присутністю якого можна судити про вік клітини. В еритроцитах і симпластах скелетних м'язових волокон присутні відповідно гемоглобін або міоглобін – пігменти-переносники кисню та вуглекислоти.

Наука, що вивчає будову та функції клітин, називається цитологія.

Клітина- елементарна структурна та функціональна одиниця живого.

Клітини, незважаючи на свої малі розміри, влаштовані дуже складно. Внутрішній напіврідкий вміст клітини отримав назву цитоплазми.

Клітинне ядро

Клітинне ядро ​​– це найважливіша частина клітини.
Від цитоплазми ядро ​​відокремлено оболонкою, що складається із двох мембран. В оболонці ядра є численні пори для того, щоб різні речовини могли потрапляти з цитоплазми в ядро ​​і навпаки.
Внутрішній вміст ядра отримав назву каріоплазмиабо ядерного соку. У ядерному соку розташовані хроматині ядерце.
Хроматинє нитками ДНК. Якщо клітина починає ділитися, то нитки хроматину щільно накручуються спіраллю на спеціальні білки, як нитки на котушку. Такі щільні утворення добре видно в мікроскоп і називаються хромосомами.

Ядромістить генетичну інформацію та керує життєдіяльністю клітини.

Ядрішкоє щільне округле тіло всередині ядра. Зазвичай у ядрі клітини буває від однієї до семи ядер. Вони добре видно між поділами клітини, а під час поділу – руйнуються.

Ендоплазматична мережа (ЕПС) бере участь у синтезі білків клітини та транспортуванні речовин усередині клітини.

Значна частина синтезованих клітиною речовин (білків, жирів, вуглеводів) не витрачається відразу, а каналами ЕПС надходить на зберігання у спеціальні порожнини, укладені своєрідними стосами, “цистернами”, і відмежовані від цитоплазми мембраною. Ці порожнини дістали назву апарат (комплекс) Гольджі. Найчастіше цистерни апарату Гольджі розташовані поблизу ядра клітини.
Апарат Гольджібере участь у перетворенні білків клітини та синтезує лізосоми- кишкові органели клітини.
Лізосомиявляють собою травні ферменти, "упаковуються" в мембранні бульбашки, відбруньковуються та розносяться по цитоплазмі.
У комплексі Гольджі також накопичуються речовини, які клітина синтезує потреб всього організму і які виводяться з клітини назовні.

Мітохондрії- Енергетичні органоїди клітин. Вони перетворюють поживні речовини на енергію (АТФ), беруть участь у диханні клітини.

Мітохондрії покриті двома мембранами: зовнішня мембрана гладка, а внутрішня має численні складки та виступи – кристи.

Плазматична мембрана

Щоб клітина була єдиною системою, необхідно, щоб усі її частини (цитоплазма, ядро, органоїди) утримувалися разом. Для цього у процесі еволюції розвинулася плазматична мембранаяка оточує кожну клітину, відокремлює її від зовнішнього середовища. Зовнішня мембрана захищає внутрішній вміст клітини - цитоплазму та ядро ​​- від пошкоджень, підтримує постійну форму клітини, забезпечує зв'язок клітин між собою, вибірково пропускає всередину клітини необхідні речовини та виводить із клітини продукти обміну.

Будова мембрани однакова у всіх клітин. Основу мембрани становить подвійний шар молекул ліпідів, у якому розташовані численні молекули білків. Деякі білки знаходяться на поверхні ліпідного шару, інші - пронизують обидва шари ліпідів наскрізь.

Спеціальні білки утворюють найтонші канали, якими всередину клітини або з неї можуть проходити іони калію, натрію, кальцію та деякі інші іони, що мають маленький діаметр. Однак більші частинки (молекули харчових речовин - білки, вуглеводи, ліпіди) через мембранні канали пройти не можуть і потрапляють у клітину за допомогою фагоцитозабо піноцитозу:

• У тому місці, де харчова частка торкається зовнішньої мембрани клітини, утворюється вп'ячування, і частка потрапляє всередину клітини, оточена мембраною. Цей процес називається фагоцитозом (Клітки рослин поверх зовнішньої клітинної мембрани покриті щільним шаром клітковини (клітинної оболонкою) і не можуть захоплювати речовини за допомогою фагоцитозу).
• Піноцитозвідрізняється від фагоцитозу лише тим, що в цьому випадку вп'ячування зовнішньої мембрани захоплює не тверді частинки, а крапельки рідини з розчиненими в ній речовинами. Це один із основних механізмів проникнення речовин у клітину.