Co to są organelle?

Organelle to małe struktury, które pełnią bardzo specyficzne funkcje w komórkach. Termin ten jest odniesieniem do narządów, porównując sposób, w jaki struktury te działają w komórkach do sposobu funkcjonowania narządów w organizmie. Wiele różnych organelli można znaleźć w różnych rodzajach komórek roślin, zwierząt i bakterii. Każdy ma swoje ważne zadanie, takie jak wytwarzanie energii lub białek produkcyjnych.

Typy

Struktury te mają szeroki zakres funkcji, z których większość to zadania, które są kluczowe dla życia komórki. Najważniejsze struktury to jądro, retikulum endoplazmatyczne (ER), aparat Golgiego, mitochondria i chloroplasty. Każdy z nich zwykle znajduje się w określonych obszarach komórek. Zazwyczaj jądro znajduje się w pobliżu środka, a ER i Golgi znajdują się w pobliżu, a pozostałe organelle rozprzestrzeniły się w komórce.

Typ i liczba organelli obecnych w komórce różni się, w zależności od celu komórki. Na przykład prawieWszystkie komórki roślinne i zwierzęce zawierają jądro, z godnym uwagi wyjątkiem dojrzałych czerwonych krwinek, które nie zawierają żadnych organelli ani materiału genetycznego. Innym przykładem jest to, że komórki mięśni zazwyczaj mają o wiele więcej mitochondriów niż inne typy komórek, ponieważ wymagana jest więcej energii do skutecznego działania komórek mięśni.

Struktura

Naukowcy uważają, że ogólnym powodem ewolucji organelli jest to, że komórki korzystają z izolowania wielu złożonych reakcji chemicznych, które występują w nich. W komórkach roślinnych i zwierzęcych każdy jest zamknięty we własnej membranie, która pomaga funkcjonować jednostce. Jedną z głównych zalet tej ochrony jest to, że w obrębie jednostki zamkniętej w błonie warunki chemiczne, takie jak pH, można zmodyfikować bez wpływu na całą komórkę. Podobnie zawartość każdego z nich jest izolowana z tego, co występuje w ogóle.

Niektóre organelleS są tak duże, że ich kształt i powierzchnia można zobaczyć pod mikroskopem świetlnym. Należą do nich mitochondria i golgi, a także jądro komórkowe. Jednak mikroskop elektronowy jest wymagany do dokładniejszego oglądania. Dopiero gdy struktury te można było zbadać za pomocą mikroskopii elektronowej, naukowcy zaczęli rozumieć, w jaki sposób funkcjonują.

Produkcja energii

Mitochondria są odpowiedzialne za dostarczanie komórek użytecznej energii. Występują w większości złożonych organizmów, w tym w grzybach i roślinach, a także zwierzętach. Główną funkcją tych struktur jest wytworzenie cząsteczki zwanej trifosforanem adenozyny lub ATP, który jest głównym źródłem energii w komórkach zwierzęcych i grzybów oraz wtórne źródło roślin. Mitochondria mają również dodatkowe funkcje, w tym regulację metabolizmu komórek i przechowywanie wapnia.

Niektóre organelle znajdują się tylko w określonym rodzaju organizmie. Najbardziej znanym przykładem są chloroplasty, które znajdują się only w komórkach roślin i glonów. Chloroplasty wykorzystują światło słoneczne do wytwarzania glukozy w procesie znanym jako fotosynteza. Innym przykładem jest karboksysom, który występuje tylko u niektórych gatunków bakteryjnych. Karboxysomy pozwalają bakteriom zamienić węgiel w cząsteczki organiczne, które mogą wykorzystać dla energii.

Produkcja białka i interakcje DNA

Wiele organelli jest w stanie komunikować się ze sobą, albo ze względu na ich bliskość, albo poprzez sygnalizację chemiczną. Na przykład retikulum endoplazmatyczne łączy się z aparatem Golgiego, a obie te jednostki są zaangażowane w produkcję nowych białek. Nowe białka są wytwarzane w retikulum endoplazmatycznym, a stamtąd przenoszą się do Golgiego, gdzie są modyfikowane i pakowane w celu transportu do innych lokalizacji w komórce.

Innym przykładem tej komunikacji jest ten, który występuje między jądrem komórki a innymi organelliami w niej. Chociaż jądro i DNA, które zawieraPodobnie łącząc się z innymi strukturami komórkowymi, komunikuje się z resztą komórki poprzez cząsteczki sygnalizacyjne białka. Membrana, która otacza jądro, kontroluje to, co może wejść i opuścić strukturę, ograniczając ruch do specjalnych białek, które są w stanie oddziaływać z niciami DNA.

Choroby

Podobnie jak na większe narządy mogą mieć wpływ problemy zdrowotne, poszczególne organelle mogą również podlegać chorobom i zaburzeniom wrodzonym. Struktury te są tak niezbędne dla funkcji komórkowej, że choroby, które na nie wpływają, często powodują ciężkie objawy, aw niektórych przypadkach są śmiertelne. Dysfunkcja może mieć szerokie i nieoczekiwane wyniki.

Dysfunkcja retikulum endoplazmatyczna jest zaangażowana w choroby takie jak mukowiscydoza oraz choroby Alzheimera, Huntingtona i Parkinsona. W każdym przypadku uważa się, że dysfunkcja komórkowa, która kładzie nacisk na ER, przyczynia się do rozwiniętych objawów. Choroby wpływające na golgi obejmują kongenZaburzenia włoskie, które powodują chorobę wątroby, niepełnosprawność psychiczną i drgawki i zwykle powodują śmierć, zanim dziecko osiągnie dwa lata.

Duża rodzina stanów zwana zaburzeniami mitochondriów może powodować wszystko, od problemów trawiennych po ślepotę, w zależności od konkretnego charakteru zaburzenia, na który dotknie dana osoba. Warunki te mogą być trudne do leczenia, ponieważ zwykle obejmują one wrodzone wady, które powodują uszkodzenie wszystkich organelli zaangażowanych w danym typie komórki.