Apa adalah organel? Struktur dan fungsi organel. Organel sel tanaman. Organel sel hewan

Sel adalah tingkat pengorganisasian materi hidup, biosistem independen yang memiliki sifat dasar semua makhluk hidup. Jadi, bisa berkembang, bereproduksi, bergerak, beradaptasi dan berubah. Selain itu, setiap sel dicirikan oleh metabolisme, struktur spesifik, keteraturan struktur dan fungsi.

Ilmu pengetahuan, yang membahas studi sel, adalah sitologi. Subjeknya adalah unit struktural hewan multisel dan tumbuhan, organisme bersel tunggal - bakteri, protozoa dan alga, yang terdiri dari hanya satu sel.

Jika kita berbicara tentang organisasi umum unit struktural organisme hidup, mereka terdiri dari cangkang dan nukleus dengan nukleolus. Juga komposisi mereka adalah organel sel, sitoplasma. Sampai saat ini, berbagai metode penelitian sangat berkembang, namun tempat terdepan ditempati oleh mikroskop, yang memungkinkan mempelajari struktur sel dan menyelidiki elemen struktur dasarnya.

Apa itu organel?

Organoids (mereka juga disebut organel) adalah elemen penyusun permanen dari setiap sel yang membuatnya utuh dan melakukan fungsi tertentu. Inilah struktur yang sangat penting untuk pemeliharaan aktivitasnya.

Organoid meliputi nukleus, lisosom, retikulum endoplasma dan kompleks Golgi, vakuola dan vesikula, mitokondria, ribosom, dan pusat sel (centrosom). Ini juga mencakup struktur yang membentuk sel sitoskeleton (mikrotubulus dan mikrofilamen), melanosom. Secara terpisah perlu mengalokasikan organoids gerakan. Ini adalah silia, flagella, myofibrils dan pseudopoda.

Semua struktur ini saling terkait dan memastikan aktivitas sel yang terkoordinasi. Itulah sebabnya pertanyaannya: "Apa itu organoid?" - Anda dapat menjawab bahwa ini adalah komponen yang dapat disamakan dengan organ organisme multiselular.

Klasifikasi organel

Sel berbeda dalam ukuran dan bentuk, serta fungsinya, namun memiliki struktur kimia dan prinsip organisasi yang sama. Pada saat yang sama, pertanyaan tentang apa itu organoid dan strukturnya, cukup kontroversial. Misalnya, lisosom atau vakuola kadang tidak termasuk organel seluler.

Jika kita berbicara tentang klasifikasi komponen sel ini, maka nemembrannye dan organoid membran diisolasi. Nemembrannye - pusat sel dan ribosom. Organisme gerakan (mikrotubulus dan mikrofilamen) juga tidak memiliki membran.

Inti struktur organel membran adalah adanya membran biologis. Organisme membran tunggal dan bi-membran memiliki kulit dengan struktur tunggal, yang terdiri dari lapisan ganda fosfolipid dan molekul protein. Ini memisahkan sitoplasma dari lingkungan luar, membantu sel untuk menjaga bentuknya. Perlu diingat bahwa di sel tumbuhan, selain membran, ada pula selulosa selaput luar yang disebut dinding sel. Ini melakukan fungsi pendukung.

Organel membran meliputi EPS, lisosom dan mitokondria, serta lisosom dan plastida. Membrannya hanya bisa berbeda dalam rangkaian protein.

Jika kita berbicara tentang kapasitas fungsional organel, beberapa di antaranya mampu mensintesis zat tertentu. Jadi, organoids sintesis yang penting adalah mitokondria, dimana ATP terbentuk. Ribosom, plastida (kloroplas) dan retikulum endoplasma kasar bertanggung jawab atas sintesis protein, EPS halus - untuk sintesis lemak dan karbohidrat.

Pertimbangkan struktur dan fungsi organoal secara lebih rinci.

Kernel

Organel ini sangat penting, karena bila sel yang terhenti berhenti berfungsi dan mati.

Intinya memiliki membran ganda, di mana ada banyak pori-pori. Dengan bantuan mereka, ini terkait erat dengan retikulum endoplasma dan sitoplasma. Organel ini mengandung chromatin - kromosom, yang merupakan kompleks protein dan DNA. Dengan ini, kita dapat mengatakan bahwa itu adalah inti yang merupakan organel yang bertanggung jawab untuk melestarikan sebagian besar genom.

Bagian cairan dari nukleus disebut karyoplasma. Ini berisi produk aktivitas vital struktur nuklir. Zona yang paling padat adalah nukleolus, yang mengandung ribosom, protein kompleks dan RNA, serta fosfat potasium, magnesium, seng, besi dan kalsium. Nukleolus menghilang sebelum pembelahan sel dan terbentuk kembali pada tahap terakhir dari proses ini.

Retikulum endoplasma (retikulum)

EPS adalah organel membran tunggal. Ini menempati setengah volume sel dan terdiri dari tubulus dan waduk yang saling terhubung, begitu juga dengan membran sitoplasma dan cangkang luar nukleus. Membran organoid ini memiliki struktur yang sama seperti plasmalome. Struktur ini bersifat holistik dan tidak terbuka ke sitoplasma.

Retikulum endoplasma halus dan granular (kasar). Pada cangkang dalam EPS granular ditempatkan ribosom, di mana sintesis protein. Pada permukaan retikulum endoplasma yang halus tidak ada ribosom, tapi disini sintesis karbohidrat dan lemak dilakukan.

Semua zat yang terbentuk dalam retikulum endoplasma diangkut melalui sistem tubulus dan tubulus ke tempat tujuan dimana mereka menumpuk dan selanjutnya digunakan dalam berbagai proses biokimia.

Dengan kemampuan sintesis EPS, retikulum yang kasar ada di sel yang fungsi utamanya adalah pembentukan protein, dan kelancaran fungsi sel yang mensintesis karbohidrat dan lemak. Selain itu, ion kalsium terakumulasi dalam retikulum halus, yang diperlukan untuk berfungsinya sel normal atau organisme secara keseluruhan.

Perlu dicatat juga bahwa EPS adalah lokasi aparatus Golgi.

Lysosomes, fungsinya

Lysosom adalah organo selular, yang diwakili oleh kantong berbentuk bulat tunggal dengan enzim hidrolitik dan pencernaan (protease, lipase dan nuklease). Kandungan lisosom ditandai dengan media asam. Membran formasi ini mengisolasi mereka dari sitoplasma, mencegah penghancuran komponen struktural lainnya dari sel. Ketika enzim lisosom dilepaskan ke dalam sitoplasma, penghancuran diri sel terjadi - autolisisis.

Perlu dicatat bahwa enzim terutama disintesis pada retikulum endoplasma kasar, setelah itu dipindahkan ke alat Golgi. Di sini mereka menjalani modifikasi, dikemas ke dalam vesikula membran dan mulai terpisah, menjadi komponen independen dari lisosom sel, yang primer dan sekunder.

Lisosom primer adalah struktur yang terpisah dari aparatus Golgi, dan sekunder (vakuola pencernaan) adalah yang dihasilkan dari penggabungan lisosom primer dan vakuola endositosis.

Dengan struktur dan organisasi semacam itu, dimungkinkan untuk memilih fungsi utama lisosom:

• Pencernaan berbagai zat di dalam sel;
• Kerusakan struktur seluler yang tidak dibutuhkan;
• Partisipasi dalam proses reorganisasi sel.

Vakuola

Vakuola adalah organel membran tunggal dari bentuk bola, yang merupakan waduk air dan senyawa organik dan anorganik yang dilarutkan di dalamnya. Pembentukan struktur ini melibatkan aparatus Golgi dan EPS.

Ada beberapa vakuola di sel hewan. Mereka kecil dan menempati tidak lebih dari 5% dari volume. Peran utama mereka adalah memastikan pengangkutan zat ke seluruh sel.

Vakuola sel tumbuhan berukuran besar dan menempati 90% volume. Dalam sel matang, hanya ada satu vakuola, yang menempati posisi sentral. Membrannya disebut tonoplast, dan isinya disebut jus seluler. Fungsi utama vakuola tanaman adalah untuk memastikan ketegangan membran sel, akumulasi berbagai senyawa dan sel limbah. Selain itu, organel sel tanaman ini memasok air yang diperlukan untuk proses fotosintesis.

Jika kita berbicara tentang komposisi getah sel, maka itu termasuk zat berikut:

• Cadangan - asam organik, karbohidrat dan protein, asam amino individu;
• Senyawa yang terbentuk selama kehidupan sel dan terakumulasi di dalamnya (alkaloid, tanin dan fenol);
• Phytoncides dan phytohormones;
• Pigmen, karena yang buah-buahan, tanaman akar dan kelopak warna dicat dengan warna yang sesuai.

Kompleks Golgi

Struktur organoid yang disebut "alat Golgi" cukup sederhana. Di sel tumbuhan mereka terlihat seperti badan terpisah dengan selaput, di sel hewan mereka diwakili oleh tangki air, tubulus dan lepuh. Unit struktural kompleks Golgi adalah diksiosom, yang diwakili oleh tumpukan 4-6 "waduk" dan vesikula kecil, yang terpisah dari mereka dan merupakan sistem transportasi intraselular, dan juga dapat berfungsi sebagai sumber lisosom. Jumlah diktiosom bisa berkisar dari satu sampai beberapa ratus.

Kompleks Golgi, sebagai sebuah peraturan, terletak di dekat intinya. Pada sel hewan - di dekat pusat sel. Fungsi utama organel ini adalah sebagai berikut:

• Sekresi dan akumulasi protein, lipid dan sakarida;
• Modifikasi senyawa organik yang masuk ke kompleks Golgi;
• Organoid ini adalah lokasi pembentukan lisosom.

Perlu dicatat bahwa EPS, lisosom, vakuola, dan juga peralatan Golgi bersama-sama membentuk sistem tubular-vakuolar, yang membagi sel menjadi daerah yang terpisah dengan fungsi yang sesuai. Selain itu, sistem ini memberikan update permanen membran.

Mitokondria adalah stasiun pembangkit tenaga

Mitokondria adalah organoida dua membran berbentuk batang, berbentuk bulat atau bentuk filiform yang mensintesis ATP. Mereka memiliki permukaan halus luar dan membran dalam dengan banyak lipatan, yang disebut cristae. Perlu dicatat bahwa jumlah cristae di mitokondria dapat bervariasi, tergantung pada kebutuhan energi sel. Pada membran bagian dalam, banyak kompleks enzim yang mensintesis adenosin trifosfat terkonsentrasi. Di sini, energi dari ikatan kimia tersebut diubah menjadi ikatan makroergik ATP. Selain itu, di mitokondria memecah asam lemak dan karbohidrat dengan pelepasan energi, yang menumpuk dan digunakan untuk pertumbuhan dan sintesis.

Lingkungan internal organel ini disebut matriks. Ini berisi cincin DNA dan RNA, ribosom kecil. Menariknya, mitokondria adalah organo semi otonom, karena bergantung pada fungsi sel, namun pada saat bersamaan mereka dapat mempertahankan independensi tertentu. Jadi, mereka mampu mensintesis protein dan enzim mereka sendiri, dan juga untuk bereproduksi secara mandiri.

Hal ini diyakini bahwa mitokondria berasal ketika organisme prokariotik aerobik memasuki sel inang, yang menyebabkan pembentukan kompleks simbiosis tertentu. Dengan demikian, DNA mitokondria memiliki struktur yang sama seperti DNA bakteri modern, dan sintesis protein di mitokondria dan bakteri dihambat oleh antibiotik yang identik.

Plastida adalah organel sel tumbuhan

Plastids adalah organel yang cukup besar. Mereka hadir hanya di sel tumbuhan dan terbentuk dari prekursor - proplastida, mengandung DNA. Organel ini berperan penting dalam metabolisme dan dipisahkan dari sitoplasma oleh selaput dobel. Selain itu, mereka bisa membentuk sistem yang memerintahkan membran internal.

Plastids datang dalam tiga jenis:

1. Kloroplas adalah plastida paling banyak yang bertanggung jawab untuk fotosintesis, dimana senyawa organik dan oksigen bebas terbentuk. Struktur ini memiliki struktur yang kompleks dan mampu bergerak di sitoplasma menuju sumber cahaya. Zat utama yang terkandung dalam kloroplas adalah klorofil, dimana tanaman dapat menggunakan energi matahari. Perlu dicatat bahwa kloroplas seperti mitokondria adalah struktur semi otonom, karena mereka mampu memisahkan diri dan sintesis proteinnya sendiri.
2. Leukoplast - plastida tak berwarna, yang di bawah pengaruh cahaya berubah menjadi kloroplas. Komponen seluler ini mengandung enzim. Dengan bantuan mereka, glukosa diubah dan terakumulasi dalam bentuk butir pati. Pada beberapa tanaman, plastida ini mampu menumpuk lipid atau protein dalam bentuk kristal dan amorf. Jumlah leukoplast terbesar terkonsentrasi di sel-sel organ bawah tanah tanaman.
3. Chromoplas adalah turunan dari dua jenis plastida lainnya. Mereka membentuk karotenoid (dengan penghancuran klorofil), yang memiliki warna merah, kuning atau oranye. Kromoplas adalah tahap akhir dari transformasi plastid. Sebagian besar dari buah-buahan, kelopak bunga dan daun musim gugur.

Ribosom

Apa itu organoid yang disebut ribosom? Ribosom disebut organel non-membrane, terdiri dari dua fragmen (subunit kecil dan besar). Diameter mereka sekitar 20 nm. Mereka ditemukan di semua jenis sel. Mereka adalah organel hewan dan sel tumbuhan, bakteri. Struktur ini terbentuk di dalam nukleus, setelah itu mereka masuk ke sitoplasma, di mana mereka ditempatkan secara bebas atau melekat pada EPS. Bergantung pada sifat sintesis, fungsi ribosom itu sendiri atau digabungkan menjadi kompleks, membentuk polifosom. Dalam kasus ini, organel non-membran ini terikat oleh molekul RNA informasi.

Ribosom mengandung 4 molekul r-RNA yang membentuk kerangka kerja, serta berbagai protein. Tugas utama organoid ini adalah kumpulan rantai polipeptida, yang merupakan tahap pertama dalam sintesis protein. Protein yang terbentuk oleh ribosom retikulum endoplasma dapat digunakan oleh keseluruhan organisme. Protein untuk kebutuhan sel individu disintesis oleh ribosom, yang terletak di sitoplasma. Perlu dicatat bahwa ribosom juga ditemukan di mitokondria dan plastida.

Sel sitoskeleton

Sitositel selular dibentuk oleh mikrotubulus dan mikrofilamen. Mikrotubulus adalah formasi silindris dengan diameter 24 nm. Panjangnya 100 μm-1 mm. Komponen utamanya adalah protein yang disebut tubulin. Ini tidak mampu kontraksi dan bisa dihancurkan oleh colchicine. Mikrotubulus terletak di hyaloplasma dan melakukan fungsi berikut:

• Buat elastis, tapi pada saat bersamaan, bingkai sel yang kuat yang memungkinkannya mempertahankan bentuknya;
• Berpartisipasi dalam proses distribusi kromosom sel;
• Berikan pergerakan organel;
• Terkandung di pusat seluler, begitu pula di flagela dan silia.

Mikrofilamen adalah benang yang ditempatkan di bawah membran plasma dan terdiri dari protein aktin atau myosin. Mereka bisa berkontraksi, mengakibatkan pergerakan sitoplasma atau penonjolan selaput sel. Selain itu, komponen ini terlibat dalam pembentukan penyempitan di pembelahan sel.

Pusat sel (sentrosom)

Organel ini terdiri dari 2 sentriole dan centrosfer. Centriole berbentuk silindris. Dindingnya dibentuk oleh tiga mikrotubulus yang saling bergabung melalui cross-linking. Centrioles disusun berpasangan dengan sudut siku satu sama lain. Perlu dicatat bahwa sel-sel tanaman yang lebih tinggi kekurangan organoid ini.

Peran utama dari pusat sel - memastikan pemerataan kromosom selama pembelahan sel. Dia juga merupakan pusat dari organisasi sitoskeleton.

gerakan organel

Untuk melaksanakan gerakan organel silia dan flagela. Ini pertumbuhan kecil dalam bentuk rambut. Flagela 20 terdiri mikrotubulus. yayasannya terletak di sitoplasma dan disebut tubuh basal. panjang flagela adalah 100 m atau lebih. Flagela, yang hanya 10-20 mikron, yang disebut silia. Sliding mikrotubulus silia dan flagela dapat berosilasi, menyebabkan pergerakan sel. sitoplasma mungkin berisi fibril kontraktil, yang disebut miofibril - itu organel sel hewan. Miofibril biasanya ditempatkan di sel otot - sel otot, serta dalam sel-sel hati. Mereka terdiri dari serat yang lebih kecil (protofibrils).

Perlu dicatat bahwa bundel miofibril terdiri dari serat gelap - adalah cakram anisotropic, serta highlights - itu adalah disk isotropik. unit struktural dari myofibril sebuah - sarkomer. Bagian ini antara anisotropic dan isotropik disk yang yang memiliki aktin dan myosin filamen. Dengan sarkomer meluncur mereka shortening terjadi, yang mengarah ke pergerakan semua serat otot. Ini menggunakan energi dari ATP dan kalsium ion.

Dengan bantuan flagella protozoa dan spermatozoa bergerak hewan. Cilia adalah gerakan tubuh Ciliata-sepatu. Pada hewan dan manusia mereka menutupi saluran udara pneumatik dan membantu menyingkirkan partikel halus seperti debu. Selain itu, ada pseudopodia yang memberikan gerakan amoeboid yang unsur-unsur banyak organisme uniseluler dan hewan (misalnya, leukosit) sel.

Kebanyakan tanaman tidak bisa bergerak dalam ruang. gerakan mereka dalam pertumbuhan, gerakan daun dan perubahan dalam sitoplasma sel aliran.

kesimpulan

Meskipun semua berbagai sel, mereka semua memiliki struktur yang mirip dan organisasi. Struktur dan fungsi organel memiliki sifat identik, memastikan operasi normal sebagai sel tunggal, dan seluruh organisme.

kita dapat mengekspresikan pola ini berikut.

Tabel "organel sel eukariotik,"

organel	sel tumbuhan	zooblast	fungsi dasar
inti	adalah	adalah	Menyimpan DNA, RNA transkripsi dan sintesis protein
retikulum endoplasma	adalah	adalah	sintesis protein, lipid dan karbohidrat, akumulasi ion kalsium, Golgi pembentukan kompleks
mitokondria	adalah	adalah	sintesis ATP enzim sendiri dan protein
plastida	adalah	tidak	berpartisipasi dalam fotosintesis, akumulasi pati, lipid, protein, karotenoid
ribosom	adalah	adalah	mengumpulkan rantai polipeptida (sintesis protein)
mikrotubulus dan mikrofilamen	adalah	adalah	memungkinkan sel untuk mempertahankan bentuk tertentu merupakan bagian integral dari pusat sel, silia dan flagela memberikan gerakan organel
lisosom	adalah	adalah	pencernaan zat di dalam sel, menghancurkan struktur yang tidak diinginkan yang terlibat dalam reorganisasi sel menyebabkan autolisis
vakuola sentral yang besar	adalah	tidak	Ini memberikan tegangan dinding sel terakumulasi nutrisi dan produk-produk limbah sel, stabil dan phytohormones, serta pigmen, reservoir air
Golgi kompleks	adalah	adalah	mengeluarkan dan terakumulasi protein, lipid dan karbohidrat, memodifikasi nutrisi masuk ke dalam sel, bertanggung jawab untuk pembentukan lisosom
cytocentrum	ada, kecuali tumbuhan tingkat tinggi	adalah	Ini adalah pusat dari organisasi sitoskeleton, menyediakan seragam kromosom segregasi selama pembelahan sel
myofibrils	tidak	adalah	memberikan pengurangan jaringan otot

Jika kesimpulan, kita dapat mengatakan bahwa ada perbedaan kecil antara sel hewan dan tumbuhan. Dalam hal ini fitur struktur dan organel (tabel ditunjukkan di atas, menegaskan itu) memiliki prinsip organisasi umum. Fungsi sel sebagai sistem terkoordinasi dan terintegrasi. Dalam hal ini, fungsi organel yang saling berhubungan dan ditujukan untuk performa yang optimal dan mempertahankan kelangsungan hidup sel.