Ćelijske organele
U odnosu na zapreminu eukariotske ćelije, plazma membrana na površini ćelije je suviše male površine za smeštaj enzima neophodnih za obavljanje svih životnih funkcija. Usled toga se u unutrašnjosti ćelije obrazuje čitav sistem membrana koje dele ćeliju na odeljke za obavljanje različitih funkcija. Ti odeljci su ćelijske organele. Ćelijske organele mogu imati jednu ili dve membrane, mada ima i struktura u ćeliji koje nemaju membranu.
Citoplazmine organele se mogu grupisati prema srodnosti njihovih funkcija u ćeliji na:
- organele koje učestvuju u procesima sinteze; pripadaju im ribozomi, endoplazmatični retikulum, Goldžijev kompleks;
- organele u kojima se skladište hidrolitički enzimi; to su: lizozomi, peroksizomi i vakuole biljne ćelije
- organele u kojima se sintetiše ATP: mitohondrije i hloroplasti
Sadržaj
Citosol i citoplazma
Citoplazma predstavlja unutrašnji sadržaj ćelije, odvojen od jedra, u kome se nalaze ćelijske organele. Citoplazmu, dakle, čine citosol i ćelijske organele. Citosol je deo citoplazme van ćelijskih organela koji zauzima oko 55% ukupne ćelijske zapremine.
U citosolu se nalaze:
- na hiljade enzima koji učestvuju u ćelijskom metabolizmu;
- niz različitih proteinskih vlakana koja grade citoskelet (ćelijski skelet);
- granule (zrnca) ispunjene rezervnim materijama, kao što su granule glikogena u ćelijama jetre i mišića ili velike kapljice masti u masnim ćelijama;
- veliki broj ribozoma na kojima se sintetišu proteini citosola i enzimi koji učestvuju u ćelijskom metabolizmu.
Ribozomi
Ribozomi su ćelijske strukture bez membrane u kojima se vrši sinteza proteina. To su jedine strukture prisutne i u prokariotskoj i u eukariotskoj ćeliji. Osim u citosolu, nalaze se i na membranama endoplazmatičnog retikuluma, u mitohondrijama i hloroplastima.
Izgrađeni su od dve podjedinice (subjedinice) – velike i male. Prokariotski ribozomi su 70S, a njihove subjedinice su 50S (velika) i 30S (mala). Ribozomi eukariota su 80S, sa subjedinicama 60S i 40S. Subjedinice ribozoma mastaju u jedarcetu. Ribozomi se sastoje od r-RNK i proteina. Da bi ribozomi obavljali sintezu proteina neophodno je da se velika i mala subjedinica udruže i, istovremeno, povežu sa i-RNK. Veći broj ribozoma povezanih molekulom i-RNK obrazuje poliribozome (polizome). Prema uputstvu koje je sadržano u i-RNK, transportna RNK donosi aminokiseline do ribozoma gde se one povezuju u polipeptidni lanac.
Endoplazmin (endoplazmatični) retikulum
Sastoji se od membrana koje ograničavaju unutrašnje prostore (cisterne) i pružaju se gotovo kroz čitavu ćeliju (poput mreže pa otuda i naziv lat. reticulum = mreža; polovinu od ukupnih membrana u ćeliji čine membrane endoplazmatičnog retikuluma). Pruža se od jedra, od njegove spoljašnje membrane, pa kroz ćeliju do spoljašnje ćelijske membrane. Osnovna uloga ove organele (dalje u tekstu biće označena kao ER) je sinteza različitih materija i njihov transport kroz ćeliju.
Prema građi i ulozi razlikuju se dva oblika ER-a : granulisani - GER i agranulisani – AER.
Goldžijev kompleks (aparat ili oblast)
Obrazovanje proteina i lipida počinje u ER-u, ali se u njemu ne odigrava do kraja. Proteini svoju konačnu strukturu stiču u Goldžijevom aparatu, što važi i za lipide.
Sastoji se od niza spljoštenih, diskoidalnih kesica (cisterni), koje su međusobno skoro paralelno postavljene (kao naslagani tanjiri) i na krajevima su proširene. Uz njih se nalaze manje ili veće vezikule (mehurići) u kojima se nalaze proizvodi sinteze Goldžijevog aparata.
Lizozomi
Lizozomi (lisa = razlaganje; soma = telo; organele za varenje) su organele kesastog oblika, obavijene jednostrukom membranom (vidi sliku). Ispunjene su enzimima za unutarćelijsko varenje makromolekula. Poznato je oko 40 različitih hidrolitičkih enzima koje lizozomi mogu da sadrže (proteaze, lipaze, nukleaze, fosfataze i dr.). Svi ovi enzimi su optimalno aktivni pri pH oko 5 pa se zbog toga nazivaju kisele hidrolaze. Kombinacija enzima koju sadrže određeni lizozomi zavisi od tipa ćelije i tkiva u kojima se nalaze.
Peroksizomi
Peroksizomi su male membranske organele (vidi sliku). Sadrže enzime za oksidaciju masnih kiselina i aminokiselina, pri čemu se kao sporedan proizvod javlja vodonik-peroksid (po tome su dobili ime). Otrovni vodonik-peroksid se u njima razlaže na vodu i kiseonik. Pretpostavlja se da je jedna od uloga peroksizom oslobađanje toplote kao proizvoda razgradnje masnih kiselina koje su bogate energijom (ne stvara se ATP, već se oslobađa toplota).
Peroksizomima, koji su svojstveni životinjskim ćelijama, odgovaraju glioksizomi u biljnim ćelijama, mada ih dosta citologa smatra jednom te istom organelom. Oksizomi se nalaze u semenima koja su bogata uljima i omogućavaju rast klice tako što joj obezbeđuju energiju razgradnjom masnih kiselina.
Mitohondrije
Mitohondrije su organele sa najvećom količinom membrana. Njihov sadržaj je obavijen dvema membranama – spoljašnjom i unutrašnjom, između kojih se nalazi međuprostor. Spoljašnja membrana je glatka i u kontaktu je sa citoplazmom. Unutrašnja membrana gradi mnoge uvrate označene kao kriste (pregrade), usled čega je njena površina oko pet puta veća od površine spoljašnje membrane (vidi sliku). Na njoj se nalaze enzimi respiratornog lanca koji omogućuju stvaranje ATP-a u procesu ćelijskog disanja. Zbog toga se mitohondrije popularno nazivaju električne centrale.
Plastidi
Plastidi su organele isključivo prisutne u biljnim ćelijama. U biljnim ćelijama se razlikuje tri vrste ovih organela:
1. hloroplasti (chloros = zelen);
2. hromoplasti (chromos = boja) sadrže pigmente karotenoide (žuto do crveni pigmenti) koji daju boju plodovima i cvetovima pa je njihova uloga ekološka (privlačenje insekata, raznošenje plodova);
3. leukoplasti (leucos = bezbojan) nemaju pigmente; njihova uloga je magacioniranje hranljivih materija (skroba, ulja, proteina).
Vakuole
Pored plastida, vakuole su organele karakteristične isključivo za biljnu ćeliju. Njihova membrana se naziva tonoplast. Ćelija može imati 1-2 veće vakuole ili veći broj sitnih vakuola, što zavisi od starosti ćelije. Mlade ćelije sadrže veći broj sitnih, dok zrele ćelije imaju jednu krupnu, centralno postavljenu vakuolu koja potiskuje citoplazmu uz ćelijski zid. Vakuole su biljni lizozomi jer sadrže hidrolitičke enzime. Osim toga, uloga im je u skladištenju hranljivih materija i davanju čvrstine ćeliji (sok u vakuoli održava ćelijski turgor - napetost).
Centrozom - centriole
Deo citoplazme blizu jedra koji sadrži par centriola, postavljenih međusobno pod pravim uglom, naziva se centrozom. Centrozom je ćelijska struktura koja nema membranu i nije prisutan u ćelijama biljaka (osim nekuh algi i rastavića) i jajnim ćelijama sisara (čoveka). Centriole imaju oblik cilindra čiji je zid izgrađen od 9 grupa po 3 mikrotubule (mikroskopski sitne cevčice). Uloga centriola je u organizaciji deobnog vretena koje omogućava kretanje hromozoma za vreme ćelijske deobe.
Građu sličnu centriolama imaju cilije (treplje) i flagele (bičevi) – dugačke, tanke strukture koje polaze sa površine mnogih eukariotskih ćelija i pokrivene su ćelijskom membranom. Građa im je ista, a razlikuju se samo u dužini – flagele su duže. (Prokarioti takođe imaju flagele ali drugačije strukture.) Pomoću njih se kreću jednoćelijski organizmi (bičari i trepljari među prozoama) kao i spermatozoidi mnogih životinja pa i čoveka. U osnovi svake cilije i flagele je bazalno telašce koje ima isti prečnik kao i cilija ili flagela. Treplje i bičevi izrastaju iz bazalnog telašca tako što se sastoje od 9 grupa po 2 mikrotubule koje formiraju cilindar, a u njegovom centru se nalazi još dodatni par mikrotubula .
- Šerban, M, Nada: Ćelija - strukture i oblici, ZUNS, Beograd, 2001
- Grozdanović-Radovanović, Jelena: Citologija, ZUNS, Beograd, 2000
- Pantić, R, V: Biologija ćelije, Univerzitet u Beogradu, beograd, 1997
- Diklić, Vukosava, Kosanović, Marija, Dukić, Smiljka, Nikoliš, Jovanka: Biologija sa humanom genetikom, Grafopan, Beograd, 2001
- Petrović, N, Đorđe: Osnovi enzimologije, ZUNS, Beograd, 1998.
