Celijske organele

Maturski, seminarski i diplomski radovi iz biologije i ekologije.

Ћелија је основна јединица грађе и функције свих живих организма. Биолошка дисциплина која проучава ћелију назива се цитологија. 1665. године Роберт Хук уводи појам ћелије када је посматрајући ткиво плуте констатовао да је оно састављено од коморица, сличним саћу пчела и назвао их ћелије. Затим је Чех Пуркиње закључио да ћелију испуњава течан садржај којег је он назвао протоплазма. Касније је Роберт Браун констатовао да у протоплазми увијек постоји бар једно једро. Сва ова истраживања ћелије вршена су помоћу свјетлосног микроскопа малих оптичких могућности. Педесетих година XX вијека, употреба електронског микроскопа доноси праву револуцију у области цитологије. Откривено је да су ћелије веома разнолике у погледу свог облика, грађе и величине. Упркос бројним разликама свака ћелија посједује:

-ћелијску мембрану - која одваја ћелију од околине;
-цитоплазму - која испуњава унутрашњост ћелијске мембране.

У цитоплазми ћелије налазе се бројна тјелашца која се називају ћелијске органеле. Ћелијске органеле су компоненте, односно одјељци цитоплазме који се одликују одговарајућим обликом, величином, структуром и функцијом. Преко органела ћелија остварује већину својих активности. Позанте су следеће ћелијске органеле: једро са једарцетом, рибозоми, ендоплазматични ретикулум, Голџијев апарат, лизозоми, митохондрије, пероксизоми, центрозоми, цитоскелет и пластиди. Све ове органеле се разликују по својој грађи и функцији.

Ћелије се разликују по саставу својих органела. Неке органеле које се налазе у биљним ћелијама не могу се наћи у животињским ћелијама, а такође постоје органеле које су својствене само животињским ћелијама. Органеле које се налазе само у биљним ћелијама су пластиди. Органеле које се налазе само у животињаким ћелијама су центрозоми. Све остале органеле својствене су и биљним и животињским ћелијама.

Органеле се, према својој грађи, могу подјелити у двије групе:

-mембранске органеле – органеле одвојене од цитоплазме сопственом мембраном;
-nемембранске органеле – органеле које не посједују мембрану тако да нису изоловане од цитоплазме.
Мембранске органеле су : једро са једарцетом, ендоплазматични ретикулум, Голџијев апарат, лизозоми, пероксизоми, митохондрије и пластиди. У немембранске органеле спадају: центриоли, рибозоми и цитоскелет.

Све органеле, без обзира на своју грађу, величину и облик су веома важне за нормално функционисање ћелије.

ЦИЉ РАДА

Циљ мог рада је да што боље упознам ћелијске органеле, њихову грађу, облик, положај у ћелији, и наравно њихову функцију, односно њихову улогу у процесима који се одвијају у ћелији. Желим да обогатим своје знање о ћелијским органелама а самим тим и о цитологији као једној важној биолошкој дисциплини.

ЈЕДРО (lat. Nucleus)

Све еукариотске ћелије посједују једро, изузев еритроцита и ћелија епитела коже. Већина ћелија посједује једно једро. Поједине ћелије имају два једра (бинуклеарне ћелије), или више једара (полинуклеарне ћелије). Положај једра зависи од облика и типа ћелије, па и од функционалног стања у коме се ћелија налази. Једро је обично постављено у центру ћелије, али може имати и екс-центричан положај. Може се налазити при бази ћелије а може бити и притиснуто уз ћелијску мембрану.

ГРАЂА:

Облик једра зависи од типа ћелије. Оно је најчешће округло или има овалан облик, мада може бити дискоидно, издужено, бубрежасто итд. Код неактивних ћелија површина једра је глатка док се код активних на површини форми-рају бројна удубљења и испу-пчења.

Величина једра такође зависи од типа ћелије. У већини случајева величина једра је сразмјерна величини ћелије, мада постоје случајеви да релативно крупне ћелије садрже ситно једро (хепатоцити) или да ситне ћелије имају релативно крупно једро (мали лимфоцити).

Једро се састоји од једрове опне (мембране) и једровог сока (нуклеоплазме) (слика 2). У једровом соку налазе се једров скелет, хроматин (од кога настају хромозоми), једарце и рибозоми.

Једрову опну чине двије мембране, унутрашња и спољашња, између којих се налази интермедијални простор испуњен перихондријалном течношћу. Спољашња мембрана посута је рибозомима и повезана са ендоплазматичним ретикулумом. У појединим регионима једровог омотача спољашња и унутрашња мембрана су спојене и формирају отворе назване једрове поре. Преко ових отвора врши се размјена јона и бројних молекула између цитоплазме и нуклеоплазме. Број пора на једровом омотачу варира од врсте и степена активности ћелије и креће се у распону од неколико десетина до неколико хиљада. Ни пречник једрових пора није сталан већ показује извјесне пулсације.

Нуклеоплазма је полутечна супстанца, знатно гушћа од цитоплазме, у коју су потопљени једров скелет, хроматин, једарце и рибозоми (улога рибозома у нуклеоплазми још није довољно разјашњена). Нуклеоплазма поред ових елемената такође садржи и воду, јоне, аминокиселине и протеине. Нуклеоплазма подлијеже сталним промјенама састава јер се велики број њених молекула и јона налази у транзиту.

Једров скелет (нуклеоскелет) састављен је од нуклеусне ламине и микрофрибрила. Нуклеусна ламина је тијело у облику вишеслојне решетке и служи као потпора и одржава облик једра. Нуклеусна ламина такође има улогу у функционалној организацији једра, односно у процесу разградње једра и његове поновне изградње у току ћелијске диобе. Микрофибрили су танке протеинске нити потопљене у нуклеоплазми и повезане за нуклеусну ламину. Микрофибрили формирају тродимензионалну мрежу која утиче на просторну организованост осталих компоненти једра и помаже кретање макромолекула кроз нуклеоплазму.

Комплекс сачињен од молекула дезоксирибонукленске киселине (ДНК) и протеина назива се хроматин. Основна градивна јединица хроматина назива се нуклеозом. Нуклеозом је састављен из протеинског језгра и молекуле ДНК омотане око њега. Нуклеозоми су међусобно повезани нитима ДНК. Хроматин у нуклео-плазми пролази кроз више нивоа кондензације а крајњом кондезацијом настају хромозоми (једарце и хромозоми биће детаљније обрађени у следећим поглављима).

Интерфазно једро садржи двије форме хроматина:

•еухроматин (у диспергованом облику);
•хетерохроматин (у кондезованом облику).

Еухроматин обухвата регионе хромозома у којима су ланци ДНК размотани или слабије спирализовани. Ова форма заступљена је у необојеним, односно електро-свијетлим регионима једра. Једра у којима преовлађује еухроматин својствена су метаболички активним ћелијама.

Хетерохроматин је у облику електро-тамних гранула и обухвата неактивне дијелове хромозома у којима су хроматинска влакна густо упакована. Хетерохроматин доминира у слабије активним и метаболички неактивним ћелијама.

Посебан облик хетерохроматина је полни хроматин, назван још и Барово тјелашце по аутору који га је први описао у нервним ћелијама мачке. Барово тјелашце је грудвица хетерохроматина која се запажа у ћелијама особа женског пола, док код мушкараца изостаје. Идентификација Баровог тјелашца користи се као пренатална дијагностичка метода за одређивање пола плода и за откривање генетских аномалија везаних за пол.