§ 14. Органели клітин еукаріотів

• До змісту відповідей

БІОЛОГІЧНИЙ ДЕТЕКТИВ

Деякі органели клітини вкриті однією мембраною, а деякі — двома. А іноді можна знайти органели, вкриті ще більшою кількістю мембран. Як так могло статися?

Двомембранні органели утворилися внаслідок ендосимбіозу, коли предкова еукаріотична клітина поглинула бактерію. Внутрішня мембрана належала самій бактерії, а зовнішня утворилася з мембрани фагоцитозної вакуолі клітини-хазяїна. Наявність трьох або чотирьох мембран у деяких водоростей виникла внаслідок вторинного ендосимбіозу, коли еукаріотична клітина захопила іншу одноклітинну еукаріотичну водорость, яка вже мала власний двомембранний хлоропласт.

ТРЕНУЙСЯ ДУМАТИ

1. У гепатоцитах печінки дуже добре розвинена ендоплазматична сітка. Але у випадках отруєння чи тривалого прийому лікарських препаратів вона ще збільшується. Навіщо?

Мембрани агранулярної ендоплазматичної сітки містять ферменти, які знешкоджують токсичні сполуки, отрути та залишки ліків. При інтоксикації площа ендоплазматичної сітки збільшується, щоб клітина могла швидко знешкодити шкідливі речовини та захистити організм.

2. На малюнку 14.1. зображено процес, у якому важливу роль відіграють мікротрубочки — елементи цитоскелету клітини. А що саме там відбувається?

На малюнку показано внутрішньоклітинний транспорт мембранних міхурців (везикул) уздовж мікротрубочок цитоскелету. Мікротрубочки слугують рейками, якими моторні білки переміщують везикули з речовинами до інших органел або до клітинної мембрани.

Пригадай з курсу біології 7 класу, як утворилися двомембранні органели.

Двомембранні органели (мітохондрії та пластиди) утворилися шляхом симбіогенезу. Предкова еукаріотична клітина поглинула аеробні бактерії (майбутні мітохондрії) або фотосинтезуючі ціанобактерії (майбутні хлоропласти), які не перетравилися, пристосувалися до співжиття і стали постійними органелами.

Переглянь в e-ДОДАТКУ відео (завдання 14.1), щоб розуміти ці взаємодії у клітині.

Відео демонструє злагоджену роботу одномембранних органел: білки синтезуються на гранулярній ЕПС, упаковуються у транспортні везикули й надходять до комплексу Гольджі. Там вони дозрівають, сортуються і спрямовуються у травні лізосоми або виносяться за межі клітини шляхом екзоцитозу.

Якщо тобі подобається вивчати біологію англійською, зіграй в e-ДОДАТКУ у гру про органели (завдання 14.2).

⚠️ Це завдання є інтерактивним і потребує виконання безпосередньо в e-ДОДАТКУ на сайті підручника.

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. На які групи поділяють органели цитоплазми? Наведи приклади органел кожної групи.

Органели цитоплазми поділяють на такі групи:

• Двомембранні: мітохондрії, пластиди (хлоропласти, хромопласти, лейкопласти).
• Одномембранні: ендоплазматична сітка (ЕПС), апарат (комплекс) Гольджі, лізосоми, вакуолі.
• Безмембранні: рибосоми, клітинний центр (центросома).

2. Де утворюються рибосоми? Яку функцію вони виконують?

Субодиниці рибосом утворюються в ядерцях усередині ядра. Рибосоми виконують синтез білкових молекул.

3. Назви одномембранні органели і вкажи їх функції.

До одномембранних органел належать:

• Ендоплазматична сітка: гранулярна синтезує білки, а агранулярна синтезує ліпіди й вуглеводи та знешкоджує токсини.
• Комплекс Гольджі: модифікує, сортує і пакує синтезовані речовини, утворює секреторні міхурці та лізосоми.
• Лізосоми: містять розщеплювальні ферменти і беруть участь у внутрішньоклітинному травленні та утилізації старих структур.
• Вакуолі: зберігають клітинний сік і поживні речовини, регулюють водно-сольовий обмін і підтримують пружність (тургор) клітини.

4. Назви подібні і відмінні ознаки мітохондрій і пластид.

5. У бурих, діатомових і деяких інших водоростей хлоропласти мають чотири мембрани. Запропонуй пояснення механізму утворення таких пластид. Можеш зробити анімацію або реальну модель.

Чотиримембранні хлоропласти утворилися шляхом вторинного ендосимбіозу: предкова еукаріотична клітина поглинула іншу одноклітинну водорость, яка вже мала власний двомембранний хлоропласт.

Походження чотирьох мембран:

• Дві внутрішні мембрани — це вихідні мембрани первинного хлоропласта захопленої водорості.
• Третя мембрана — залишок плазматичної мембрани поглинутої клітини.
• Четверта (зовнішня) мембрана — мембрана фагоцитозної вакуолі клітини-господаря.

Для створення моделі можна вкласти кульку (хлоропласт) у прозорий пакет (мембрана водорості), а потім помістити цю конструкцію в більший пакет іншого кольору (мембрана вакуолі клітини-хазяїна).

6. Перевір себе, виконавши в e-ДОДАТКУ завдання про будову і функціонування клітини (завдання 14.3).

У ході виконання завдання встановлено відповідність між будовою органел та їхніми ролями: двомембранні органели (мітохондрії, хлоропласти) забезпечують енергетичні процеси, одномембранні (ЕПС, комплекс Гольджі, лізосоми, вакуолі) відповідають за синтез, транспорт і розщеплення речовин, а безмембранні (рибосоми, центросома) здійснюють трансляцію білків і просторову організацію цитоскелету.

СКЛАДАЄМО БІОЛОГІЧНІ ПАЗЛИ (РЕФЛЕКСІЯ)

1. Назви три факти, які ти дізнався/дізналася після опанування параграфа.

• Мітохондрії та хлоропласти мають власну ДНК і дрібні рибосоми, тому походять від давніх симбіотичних бактерій.
• Рибосоми формуються з двох субодиниць усередині ядра в ділянках ядерець.
• Одномембранні органели об’єднані єдиною системою транспорту за допомогою мембранних везикул.

2. Закінчи одне з речень: Я став/стала більш обізнаним/обізнаною щодо… Мене здивувало… Я побачив/побачила зв’язок…

• Я став більш обізнаним щодо взаємодії ендоплазматичної сітки та комплексу Гольджі під час пакування і виведення речовин із клітини.

3. З якими перешкодами ти зіткнувся/зіткнулася під час опанування параграфа? Як ти подолав/подолала труднощі?

• Було складно зрозуміти механізм появи трьох і чотирьох мембран у пластид водоростей, але розгляд схеми вторинного ендосимбіозу допоміг розібратися з походженням кожного шару.

4. Де і як ти зможеш використати знання і набутий досвід?

• Ці знання допомагають краще розуміти дію ліків та токсинів на печінку і важливість захисту клітин організму від перевантаження шкідливими речовинами.