Органоиды ⭐️ движения: определение, характеристика, строение и функции

Науки о природе

Структура животных клеток

Живые организмы состоят из клеток, многие из которых способны двигаться. В большей степени это относится к эукариотам, но некоторые прокариоты, например бактерии, имеют жгутики для движения.

Цитоплазма – полужидкая среда клетки, разделенная на отсеки внутриклеточными мембранами. Он имеет цитоскелет, поддерживающий определенную форму, и находится в постоянном движении.

Цитоплазма содержит:

  1. Органеллы (органеллы), выполняющие функции, необходимые для жизнедеятельности клетки. Они могут иметь собственную мембрану, например, митохондрии, ядро, лизосомы.
  2. Включения представляют собой нестабильные клеточные структуры, которые появляются в нем и исчезают в процессе метаболизма.
Органоиды основные функции
Мембрана (плазмалемма) разделяет содержимое клеток и регулирует движение растворенных веществ между внутренней и внешней средой
Мембранные органеллы имеют 1 или 2 собственные мембраны
Основной хранит наследственную информацию
Ядрышко синтезирует рибосомы
Эндоплазматический ретикулум (ЭР или ЭР – ретикулум) выведение токсинов из клетки;

шероховатый ЭР – синтез белка;

гладкий ЭР – синтез и расщепление жиров и углеводов;

Аппарат Гольджи (комплекс накопление и выведение веществ из клетки
Лизосомы
  • клеточное пищеварение;
  • расщепление продуктов обмена;
  • уничтожение бактерий и вирусов
Митохондрии обеспечивает процесс аэробного дыхания, синтез АТФ, митохондриальных белков, нуклеиновых кислот и др.
Микроворсинки активно поглощать и переваривать вещества на поверхности клеток
Немембранные органеллы
Рибосомы синтез белка
Центросома (клеточный центр) участвует в делении клеток
Цитоскелет микротрубочки, микрофиламенты, миофибриллы – поддерживают каркас клетки, обеспечивают движение
Включения
трофический хранить запас питательных веществ: белков, жиров, углеводов
секретарь содержит гормоны
органы выделения накапливают продукты обмена, которые необходимо удалить: оксалат и карбонат кальция, кремнезем

Таблица

Органеллы движения одно- и многоклеточных организмов: реснички, жгутики, ложноножки (псевдоподии) и миофибриллы в клетках мышечной ткани.

Виды ресничек и жгутиков

Существует два типа ресничек — подвижные и неподвижные, или первичные реснички.

  • Постоянные или первичные реснички встречаются почти в каждой клетке всех млекопитающих и, как следует из названия, не бьются. Их можно найти в органах чувств человека, таких как глаза и нос.
  • Подвижные реснички расположены на поверхности клеток и ритмично бьются. Их можно обнаружить в слизистой оболочке трахеи (трахеи), где они удаляют слизь и грязь из легких. У самок млекопитающих реснички фаллопиевой трубы перемещают яйцеклетку из яичника в матку.

Существует три типа жгутиков — бактериальные, архейные и эукариотические.

  • Бактериальные жгутики представляют собой спиральные нити, вращающиеся, как винты. Они обнаружены в Escherichia coli и Salmonella typhimurium. Таких жгутиков в клетке может быть один, два и более. Эти жгутики обеспечивают подвижность бактерий.
  • Жгутики архей похожи на жгутики бактерий, но имеют уникальную структуру, в которой отсутствует центральный канал.
  • Эукариотические жгутики представляют собой сложные клеточные отростки, которые перемещаются вперед и назад. (например, сперматозоид, который использует свои жгутики для перемещения по женским репродуктивным путям.

Главное отличие — реснички против флагеллы

Реснички и жгутики — это внешние структуры клеток, которые в первую очередь облегчают движение клеток. Реснички представляют собой короткие волоскообразные структуры, которые в большом количестве присутствуют по всей поверхности некоторых клеток. Жгутики представляют собой длинные нитевидные структуры, встречающиеся в меньшем количестве только на одном конце клетки. Реснички бьются в согласованном ритме, а жгутики бьются самостоятельно.

Реснички встречаются только в эукариотических клетках. Жгутики встречаются как в прокариотических, так и в эукариотических клетках. Организмы, содержащие как подвижные реснички, так и жгутики, можно отнести к ундулиподиям. Основное различие между ресничками и жгутиками заключается в том, что реснички предотвращают скопление пыли внутри дыхательных трубок, создавая тонкий слой слизи вдоль трубок, тогда как жгутики в основном используются сперматозоидами для продвижения через женский репродуктивный орган.

Псевдоподии и миофибриллы

Псевдоподии представляют собой цитоплазматические выросты без плотной клеточной мембраны. В учебниках эти органеллы также можно назвать ложноножками. Псевдоподии будут содержать простейшие организмы:

  • амеба;
  • арчелла;
  • фораминиферы.

Псевдоподии предназначены для поглощения питательных веществ. В их функции также входит перемещение клеточных организмов. Скорость движения клеток не более 0,2 мм/мин. Во время движения псевдоподии прикрепляются к субстрату и захватывают частицы пищи. В результате этого процесса образуется пищеварительная вакуоль.

Органоиды Миофибриллы

Миофибриллы – это органеллы, состоящие из тонких белковых нитей. Они расположены в мышечных волокнах и не имеют клеточной мембраны. Миофибриллы окружены саркоплазматической сетью, состоящей из саркомеров. Связь этих органелл с мышцами обеспечивается белковыми нитями.

Миофибриллы обеспечивают стабильное сокращение мышечных волокон. Под воздействием нервных импульсов эти органеллы начинают сжиматься. В результате сокращения количества органелл вырабатывается энергия, определяющая силу мышцы. Во время силовых тренировок количество миофибрилл увеличивается. Этот процесс называется гипертрофией. Крупные органеллы начинают делиться на несколько мелких, иначе мышцы не смогут получать достаточно энергии.

После повреждения мышечных волокон количество миофибрилл уменьшается. Этот процесс ускоряется наличием гипса, фиксирующего мышцы в определенном положении. Это происходит за счет разрушения саркомеров. В результате сокращения количества миофибрилл мышцы получают меньше энергии.

Механизм работы ресничек

Реснички представляют собой тонкие органеллы в форме волосков. В стационарном состоянии эти органеллы действуют как рецепторы. Поверхность ресничек покрыта плотной цитоплазматической мембраной. Органелла содержит большое количество микротрубочек. В центральной части ресничек имеется базальное тельце с центриолями.

Механизм ресничек

Микротрубочки содержат белковые структуры, обеспечивающие стабильное скольжение ресничек. Во время движения органеллы бастуют. Они предназначены для деполяризации клеточной мембраны. Характер и направление штрихов зависит от процентного содержания ионов кальция в структуре ресничек.

Что мы узнали?

Одним из компонентов клетки являются органеллы движения. К ним относятся жгутики и реснички, которые образуются с помощью микротрубочек. Их функции включают обеспечение движения одноклеточного организма и продвижение жидкости внутри многоклеточного организма.

Различия в структуре

Разница между движением ресничек и жгутиков

Подвижные реснички и жгутики эукариот структурно идентичны. Каждый представляет собой пучок из девяти слитых пар дублетов микротрубочек, окружающих две центральные одиночные микротрубочки. Движение ресничек и жгутиков вызвано взаимодействием между этими микротрубочками.

В неподвижных или первичных ресничках две центральные одиночные микротрубочки отсутствуют. Итак, центральный пучок состоит из 9+0 микротрубочек. В прокариотических клетках жгутики представляют собой нитевидные белковые структуры, состоящие из флагеллина. Прокариотические жгутики намного тоньше эукариотических жгутиков и не имеют типичного расположения микротрубочек 9+2.

Жгутики бактерий и архей

Жгутик — органелла эукариотического движения, обеспечивающая передвижение клеточных организмов в жидкой среде. Они обнаружены в протистах, зооспорах и гаметах. Эти органеллы представляют собой небольшие выросты, окруженные эластичной пленкой. Жгутики имеют цитоскелет, в котором происходит процесс гидролиза АТФ. Вторичные функции жгутиков:

Бактериальные жгутики

  • образование биологических пленок;
  • обеспечение контакта клеточных организмов с субстратами;
  • облегчают проникновение симбиотических бактерий в клетки;
  • включение защитных механизмов в иммунной системе;
  • предотвратить инфицирование клеток инфекционными вирусами.

Жгутик эукариотических клеток представляет собой сложный структурный элемент. Он включает 9 пар микротрубочек, соединенных нексиновыми мостиками. Между ними находится переходная зона экзонемы. В центральной части жгутика имеется ось с центриолями. На следующем рисунке показано строение органоида в разрезе.

80% бактерий состоят из жгутиков. Они расположены на противоположных полюсах клеточного организма. Отличительной особенностью бактериальных жгутиков является их расположение в клетке. Они встроены в мембрану клеточного организма. Вращение жгутика осуществляется за счет энергии, получаемой при гидролизе АТФ. Органоид движется по часовой стрелке. Диапазон частот вращения органелл от 200 до 1850 Гц. Жгутик бактерий состоит из следующих компонентов:

Строение бактериального жгутика

  1. Нить. Это нитевидная структура. Длина этого компонента не более 14 микрон. Филамент расположен вне цитоплазмы.
  2. Базальное тело. Представлен в виде муреиновой оболочки, окруженной пленчатой ​​оболочкой. Он состоит из секреторной системы и мотора.
  3. Крюк. Гибкий элемент, соединенный с нитью и базальным телом. Длина 55 нм.

Основным рабочим элементом бактериального жгутика является нить. Этот компонент объединяет несколько тысяч фосфолипидных и белковых субъединиц. При вращении органоида нить принимает форму спирали, закрученной влево.

Базальное тело бактериального жгутика состоит из следующих частей:

  • ось клеточного центра;
  • L-образные кольца;
  • П-кольца;
  • Звонки MS;
  • ротор;
  • Кольца С.

Для определения характера движения жгутиков необходимо знать количество ресурсов, предоставляемых основными компонентами базального тела.

Жгутики архей состоят из археллума, который включает 7–13 разных родов. Структура этой органеллы образована одиночными оперонами. Функция жгутиков архей — перемещение клеточных организмов во влажной среде, но в образовании биологических пленок они не участвуют.

Строение и функции органоидов движения

Строение ресничек и жгутиков одинаковое — это тонкие цилиндрические выросты цитоплазмы диаметром 0,25 мкм. Они прикрепляются к нему посредством базального тела. Основу органелл составляет каркас из аксонем: 9*2+2 (9 дублетов — двойные микротрубочки на периферии + 2 свободные посередине). Основным компонентом каркаса является белок тубулин.

Незначительные различия показаны в таблице .

Органоид Длина Характеристика
Жгутики более 15 микрон простейшие (класс жгутиконосцев), зооспоры, сперматозоиды.
Реснички менее 10 микрон инфузории, свободноплавающие личинки, эпителиальные клетки животных

Таблица.

Белок динеин связывает микротрубочки вместе. Он способен менять свою конформацию за счет энергии, выделяющейся при гидролизе АТФ. Из-за этого близлежащие микротрубочки начинают двигаться относительно друг друга, жгутик изгибается, и клетка начинает двигаться.

С помощью псевдоподий – псевдоподий – передвигаются лейкоциты и простейшие одноклеточные корневища: амебы, фораминиферы, арцеллы.

В отличие от жгутиков и ресничек, это временные образования, возникающие при перетекании цитоплазмы из одной части клетки в другую: см рисунок 4. Помимо движения, ложноножки захватывают пищу и другие частицы.

Миофибриллы – органеллы движения мышечной ткани, состоящие из белков – актина и миозина.

Диаметр 1 мкм, длина до 1 см. Они не имеют оболочки и соединены с мышцами белковыми нитями. Расположен по длине мышечного волокна: см рисунок 5.

Под воздействием импульсов ЦНС миофибриллы сжимаются. Это приводит мышцу в движение и она начинает сокращаться. Процесс сопровождается выделением энергии, от которой зависит сила мышц.

Функции локомоторных органелл:

  • обеспечить передвижение одноклеточных организмов;
  • сокращение мышц;
  • защита дыхательных путей от инородных частиц;
  • движение жидкости (например, слизи в респираторном эпителии).

Кроме того, простейшие жгутиконосцы участвуют в круговороте веществ и являются индикаторами загрязнения водоемов.

Болезни

Отсутствие правильного функционирования ресничек и жгутиков может вызвать у человека ряд проблем.

Разница между ресничками и жгутиками

Количество в ячейке

Реснички: Клетка содержит множество ресничек.

Жгутик: клетка содержит меньше жгутиков.

Форма

Реснички: Реснички — это короткие, похожие на волосы структуры.

Жгутик: Жгутики представляют собой длинные кнутообразные структуры.

Длина

Реснички: Реснички имеют длину около 5-10 микрон.

Жгутик: Длина жгутика около 150 микрон.

Состав

Реснички: Первичные реснички состоят из структур аксонем 9+0, а подвижные реснички состоят из структур аксонем 9+2. В обоих типах ресничек нексин отсутствует.

Жгутики: Жгутики состоят из структуры аксонем 9+2, а между дублетами микротрубочек находится нексин, который вызывает вращательное движение жгутика.

Присутствие

Реснички: Реснички встречаются только в эукариотических клетках.

Жгутики: Жгутики встречаются как в прокариотических, так и в эукариотических клетках.

Вхождение

Реснички: Реснички расположены по всей клетке.

Жгутики: Жгутики встречаются на одном конце клетки.

Координация

Ресницы: Ресницы наносились по договоренности.

Жгутик: Жгутик ударил сам по себе.

Движение

Реснички: реснички демонстрируют размашистые или маятниковые движения.

Жгутик: Жгутик совершает волнообразное движение.

Механизм Функции

Реснички: Реснички используют кинезин, который содержит активность АТФазы, которая производит энергию для выполнения движения.

Жгутики: Жгутики приводятся в движение протонной движущей силой плазматической мембраны.

Реснички: Реснички предотвращают скопление пыли в дыхательных трубках, создавая в трубках тонкий слой слизи.

Жгутики: Жгутики в основном используются сперматозоидами для движения и продвижения.

Функция

Реснички: Реснички участвуют в таких процессах, как движение, питание и кровообращение.

Жгутик: Жгутик участвует в движении.

Читайте также: Заливы Индийского океана: список, крупнейшие моря, важнейшие проливы

Оцените статью
Блог про экологические проблемы