Τι είναι τα οργανίδια;

Τα οργανίδια είναι μικροσκοπικές δομές που εκτελούν πολύ συγκεκριμένες λειτουργίες εντός των κυττάρων.Ο όρος είναι μια αναφορά στα όργανα, παρομοιάζοντας τον τρόπο με τον οποίο λειτουργούν αυτές οι δομές σε κύτταρα με τον τρόπο που λειτουργούν τα όργανα στο σώμα.Ένας αριθμός διαφορετικών οργανιδίων μπορούν να βρεθούν μέσα σε διάφορους τύπους κυττάρων φυτών, ζώων και βακτηρίων.Ο καθένας έχει το δικό του σημαντικό καθήκον, όπως η παραγωγή ενέργειας ή πρωτεϊνών κατασκευής.

Τύποι

Αυτές οι δομές έχουν ένα ευρύ φάσμα λειτουργιών, τα περισσότερα από τα οποία είναι καθήκοντα που είναι κρίσιμα για τη ζωή του κυττάρου.Οι σημαντικότερες δομές είναι ο πυρήνας, το ενδοπλασματικό δίκτυο (ER), η συσκευή Golgi, τα μιτοχόνδρια και οι χλωροπλάστες.Κάθε ένα από αυτά τείνει να βρίσκεται σε συγκεκριμένες περιοχές των κυττάρων.Συνήθως, ο πυρήνας βρίσκεται κοντά στο κέντρο, με το ER και το Golgi να βρίσκονται κοντά, και τα υπόλοιπα οργανίδια εξαπλώθηκαν μέσα στο κελί.

Ο τύπος και ο αριθμός των οργανιδίων που υπάρχουν μέσα σε ένα κύτταρο ποικίλλει, ανάλογα με το σκοπό του κυττάρου.Για παράδειγμα, σχεδόν όλα τα φυτικά και τα ζωικά κύτταρα περιέχουν έναν πυρήνα, με την αξιοσημείωτη εξαίρεση των ώριμων ερυθρών αιμοσφαιρίων, τα οποία δεν περιέχουν οργανίδια ή γενετικό υλικό.Ένα άλλο παράδειγμα είναι ότι τα μυϊκά κύτταρα έχουν συνήθως πολλά περισσότερα μιτοχόνδρια από άλλους κυτταρικούς τύπους, επειδή απαιτείται περισσότερη ενέργεια για να διατηρηθούν αποτελεσματικά τα μυϊκά κύτταρα.

Δομή

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι ο συνολικός λόγος που εξελίχθηκαν τα οργανίδια είναι ότι τα κύτταρα επωφελούνται από την απομόνωση των πολλών σύνθετων χημικών αντιδράσεων που συμβαίνουν μέσα τους.Μέσα στα φυτικά και τα ζωικά κύτταρα, το καθένα είναι εγκλωβισμένο στη δική του μεμβράνη, η οποία βοηθά τη λειτουργία της μονάδας.Ένα από τα κύρια οφέλη αυτής της προστασίας είναι ότι, μέσα σε μια μεμβράνη που περικλείεται από μονάδα, οι χημικές συνθήκες όπως το ρΗ μπορούν να τροποποιηθούν χωρίς να επηρεαστεί ολόκληρο το κύτταρο.Ομοίως, το περιεχόμενο του καθενός απομονώνεται από αυτό που συμβαίνει μέσα στο κύτταρο γενικότερα.

Ορισμένα οργανίδια είναι τόσο μεγάλα που το σχήμα και η επιφάνεια τους μπορούν να φαίνονται κάτω από ένα μικροσκόπιο φωτός.Αυτά περιλαμβάνουν τα μιτοχόνδρια και το golgi, καθώς και τον πυρήνα των κυττάρων.Ωστόσο, απαιτείται ηλεκτρονικό μικροσκόπιο για να τα δείτε πιο στενά.Μόλις οι δομές αυτές μπορούσαν να εξεταστούν μέσω ηλεκτρονικής μικροσκοπίας, οι ερευνητές άρχισαν να καταλαβαίνουν πώς λειτουργούσαν.

Παραγωγή ενέργειας

Τα μιτοχόνδρια είναι υπεύθυνα για την παροχή κυττάρων με χρήσιμη ενέργεια.Βρίσκονται στους πιο σύνθετους οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένων των μυκήτων και των φυτών καθώς και των ζώων.Η κύρια λειτουργία αυτών των δομών είναι η παραγωγή ενός μορίου που ονομάζεται τριφωσφορική αδενοσίνη ή ΑΤΡ, η οποία είναι η κύρια πηγή ενέργειας σε κύτταρα ζώων και μυκήτων και μια δευτερεύουσα πηγή φυτών.Τα μιτοχόνδρια έχουν επιπλέον λειτουργίες, συμπεριλαμβανομένης της ρύθμισης του μεταβολισμού των κυττάρων και της αποθήκευσης ασβεστίου.

Ορισμένα οργανίδια βρίσκονται μόνο μέσα σε ένα συγκεκριμένο τύπο οργανισμού.Το πιο γνωστό παράδειγμα είναι οι χλωροπλάστες, οι οποίοι βρίσκονται μόνο στα κύτταρα φυτών και φύκια.Οι χλωροπλάστες χρησιμοποιούν το ηλιακό φως για να παράγουν γλυκόζη μέσω της διαδικασίας γνωστή ως φωτοσύνθεση.Ένα άλλο παράδειγμα είναι το Carboxysome, το οποίο βρίσκεται μόνο σε ορισμένα βακτηριακά είδη.Τα καρβοξυσώματα επιτρέπουν στα βακτήρια να μετατρέψουν τον άνθρακα σε οργανικά μόρια που μπορούν να χρησιμοποιήσουν για ενέργεια.

Παραγωγή πρωτεϊνών και αλληλεπιδράσεις ϋΝΑ

Πολλά οργανίδια είναι σε θέση να επικοινωνούν μεταξύ τους, είτε λόγω της εγγύτητάς τους, είτε μέσω χημικής σηματοδότησης.Για παράδειγμα, το ενδοπλασματικό δίκτυο συνδέεται με τη συσκευή Golgi και και οι δύο μονάδες εμπλέκονται στην παραγωγή νέων πρωτεϊνών.Οι νέες πρωτεΐνες κατασκευάζονται στο ενδοπλασματικό δίκτυο και από εκεί μετακινούνται στο Golgi, όπου τροποποιούνται και συσκευάζονται για μεταφορά σε άλλες θέσεις στο κύτταρο.

Ένα άλλο παράδειγμα αυτής της επικοινωνίας είναι αυτό που συμβαίνει μεταξύ του πυρήνα ενός κυττάρου και των άλλων οργανιδίων μέσα σε αυτό.Αν και ο πυρήνας και το DNA περιέχει δεν συνδέονται φυσικά με OTΟι κυτταρικές δομές της, επικοινωνεί με το υπόλοιπο κύτταρο μέσω μορίων σηματοδότησης πρωτεϊνών.Η μεμβράνη που περιβάλλει τον πυρήνα ελέγχει τι μπορεί να εισέλθει και να αφήσει τη δομή, περιορίζοντας την κυκλοφορία σε ειδικές πρωτεΐνες που είναι σε θέση να αλληλεπιδρούν με τους κλώνους DNA.

Ασθένειες

Όπως και τα μεγαλύτερα όργανα μπορούν να επηρεαστούν από προβλήματα υγείας, τα μεμονωμένα οργανίδια μπορούν επίσης να υπόκεινται σε ιατρικές παθήσεις και συγγενείς διαταραχές.Αυτές οι δομές είναι τόσο απαραίτητες για τη λειτουργία των κυττάρων που τις ασθένειες που επηρεάζουν συχνά προκαλούν σοβαρά συμπτώματα και, σε ορισμένες περιπτώσεις, είναι θανατηφόρες.Η δυσλειτουργία μπορεί να έχει ευρύτατα και απροσδόκητα αποτελέσματα.

Η δυσλειτουργία του ενδοπλασματικού δικτυώματος έχει εμπλακεί σε συνθήκες όπως η κυστική ίνωση και στις ασθένειες του Alzheimer, Huntington και Parkinson.Σε κάθε περίπτωση, η κυτταρική δυσλειτουργία που δίνει το άγχος στο ER θεωρείται ότι συμβάλλει στα συμπτώματα που αναπτύσσονται.Οι ασθένειες που επηρεάζουν το Golgi περιλαμβάνουν συγγενείς διαταραχές που προκαλούν ηπατική νόσο, ψυχική αναπηρία και επιληπτικές κρίσεις και συνήθως προκαλούν θάνατο πριν από την ηλικία των δύο ετών.

Μια μεγάλη οικογένεια συνθηκών γνωστή ως μιτοχονδριακές διαταραχές μπορεί να προκαλέσει τα πάντα από τα πεπτικά προβλήματα στην τύφλωση, ανάλογα με τη συγκεκριμένη φύση της διαταραχής που επηρεάζεται ένα άτομο.Αυτές οι συνθήκες μπορεί να είναι δύσκολο να αντιμετωπιστούν, καθώς συνήθως περιλαμβάνουν συγγενή ελαττώματα που προκαλούν βλάβη σε όλα τα οργανίδια που εμπλέκονται σε ένα συγκεκριμένο τύπο κυττάρου.