Co to są organelle?

Organelle są małymi strukturami, które wykonują 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 zmienia się, w zależności od celu komórek.Na przykład prawie wszystkie 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

Badacze 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 organelle 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 występują tylko 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 organellami w niej.Chociaż jądro i DNA, które zawiera, nie łączą się fizycznie z OTHStruktury komórkowe ER, komunikuje się z resztą komórki przez 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 Golgiego obejmują zaburzenia wrodzone, które powodują chorobę wątroby, niepełnosprawność psychiczną i napady, i zwykle powodują śmierć, zanim dziecko osiągnie dwa lata.

Duża rodzina warunków zwanych 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.