Organell

Organell
detaljer
Uttal / ɔːr ɡ ə ˈ n ɛ l /
Del av Cell
Identifierare
latin Organella
Maska D015388
TH H1.00.01.0.00009
FMA 63832
Anatomiska termer för mikroanatomi

Inom cellbiologi är en organell en specialiserad subenhet, vanligtvis inom en cell , som har en specifik funktion. Namnet organell kommer från idén att dessa strukturer är delar av celler, som organ är för kroppen , därav organell, varvid suffixet -elle är en diminutiv . Organeller är antingen separat inneslutna i sina egna lipidbilager (även kallade membranbundna organeller) eller är rumsligt distinkta funktionella enheter utan ett omgivande lipidbilager (icke-membranbundna organeller). Även om de flesta organeller är funktionella enheter inom celler, kallas vissa funktionsenheter som sträcker sig utanför celler ofta organeller , såsom cilia , flagellum och archaellum och trichocyst.

Organeller identifieras med mikroskopi och kan även renas genom cellfraktionering . Det finns många typer av organeller, särskilt i eukaryota celler . De inkluderar strukturer som gör upp endomembransystemet (såsom kärnhöljet , endoplasmatiskt retikulum och Golgi-apparat ), och andra strukturer som mitokondrier och plastider . Medan prokaryoter inte har eukaryota organeller, innehåller vissa mikrokompartment med proteinskal , som tros fungera som primitiva prokaryota organeller ; och det finns också bevis på andra membranbundna strukturer. Även det prokaryota flagellumet som sticker ut utanför cellen, och dess motor, liksom den till stor del extracellulära pilus , talas ofta om som organeller.

Historia och terminologi

Cellbiologi
Djurcellsdiagram
Animal Cell.svg
Komponenter i en typisk djurcell:
  1. Nucleolus
  2. Kärna
  3. Ribosom (prickar som en del av 5)
  4. Vesikel
  5. Grovt endoplasmatiskt retikulum
  6. Golgi-apparat (eller Golgi-kropp)
  7. Cytoskelett
  8. Jämnt endoplasmatiskt retikulum
  9. Mitokondrien
  10. Vakuol
  11. Cytosol (vätska som innehåller organeller ; med vilken innefattar cytoplasma )
  12. Lysosom
  13. Centrosom
  14. Cellmembranet

Inom biologin definieras organ som instängda funktionella enheter inom en organism . Analogin respektive läroböcker sällan utvecklar skillnaden mellan de två redan från tidiga verk.

På 1830-talet tillbakavisade Félix Dujardin Ehrenbergs teori som sa att mikroorganismer har samma organ som flercelliga djur, bara mindre.

Krediterad som den första att använda en diminutiv av organ (dvs. lite organ) för cellulära strukturer var den tyske zoologen Karl August Möbius (1884), som använde termen organula (plural av organulum , diminutiv av latin organum ). I en fotnot, som publicerades som en rättelse i nästa nummer av tidskriften, motiverade han sitt förslag att kalla organ från encelliga organismer "organeller" eftersom de bara är olika bildade delar av en cell, i motsats till flercelliga organ hos flercelliga organismer. .

Typer

Medan de flesta cellbiologer anser att termen organell är synonymt med cellkompartment , ett utrymme som ofta är bundet av ett eller två lipiddubbellager, väljer vissa cellbiologer att begränsa termen till att endast inkludera de cellkompartment som innehåller deoxiribonukleinsyra (DNA), som har sitt ursprung. från tidigare autonoma mikroskopiska organismer förvärvade via endosymbios .

Den första, bredare uppfattningen om organeller är att de är membranbundna strukturer. Men även genom att använda denna definition, kvalificerar vissa delar av cellen som har visat sig vara distinkta funktionella enheter inte som organeller. Därför är användningen av organell för att även referera till icke-membranbundna strukturer som ribosomer vanlig och accepterad. [ verifiering behövs ] Detta har fått många texter att avgränsa mellan membranbundna och icke-membranbundna organeller. De icke-membranbundna organellerna, även kallade stora biomolekylära komplex , är stora sammansättningar av makromolekyler som utför särskilda och specialiserade funktioner, men de saknar membrangränser. Många av dessa kallas "proteinhaltiga organeller" eftersom deras huvudstruktur är gjord av proteiner. Sådana cellstrukturer inkluderar:

De mekanismer genom vilka sådana icke-membranbundna organeller bildas och bibehåller sin rumsliga integritet har liknats vid vätske- vätskefasseparation .

Den andra, mer restriktiva definitionen av organell inkluderar endast de cellavdelningar som innehåller deoxiribonukleinsyra (DNA), som har sitt ursprung från tidigare autonoma mikroskopiska organismer som förvärvats via endosymbios .

Med denna definition skulle det bara finnas två breda klasser av organeller (dvs de som innehåller sitt eget DNA, och som har sitt ursprung från endosymbiotiska bakterier ):

Andra organeller föreslås också [ av vem? ] att ha endosymbiotiskt ursprung, men inte innehålla sitt eget DNA [ citat behövs ] (särskilt flagellumet – se flagellas utveckling) .

Eukaryota organeller

Eukaryota celler är strukturellt komplexa, och per definition organiseras, delvis, av inre fack som i sig är inneslutna av lipidmembran som liknar det yttersta cellmembranet . De större organellerna, såsom kärnan och vakuolerna , är lätt synliga med ljusmikroskopet . De var bland de första biologiska upptäckterna som gjordes efter uppfinningen av mikroskopet .

Inte alla eukaryota celler har var och en av organellerna som anges nedan. Exceptionella organismer har celler som inte inkluderar vissa organeller som annars kan anses vara universella för eukaryoter (som mitokondrier). Det finns också enstaka undantag från antalet membran som omger organeller, listade i tabellerna nedan (t.ex. vissa som är listade som dubbelmembran finns ibland med enkel- eller trippelmembran). Dessutom varierar antalet individuella organeller av varje typ som finns i en given cell beroende på cellens funktion.

Viktiga eukaryota organeller
Organell Huvudfunktion Strukturera Organismer Anteckningar
cellmembranet separerar det inre av alla celler från den yttre miljön (det extracellulära utrymmet) som skyddar cellen från dess miljö. dubbelskiktat, flytande ark av fosfolipider alla eukaryoter
cellvägg Cellväggen är en stel struktur som består av cellulosa som ger form åt cellen, hjälper till att hålla organellerna inne i cellen och inte låter cellen brista av osmotiskt tryck. olika växter, protister, sällsynta kleptoplastiska organismer
kloroplast ( plastid ) fotosyntes , fångar energi från solljus dubbelmembranfack växter, alger, sällsynta kleptoplastiska organismer har eget DNA; teoretiserat att bli uppslukad av den förfäders arkaeplastidcellen (endosymbios)
endoplasmatiska retiklet translation och veckning av nya proteiner (grovt endoplasmatiskt retikulum), expression av lipider (slät endoplasmatiskt retikulum) enkelmembranfack alla eukaryoter grovt endoplasmatiskt retikulum är täckt med ribosomer, har veck som är platta säckar; slät endoplasmatisk retikulum har veck som är rörformiga
flagellum rörelse, sensorisk protein några eukaryoter
Golgiapparat sortering, förpackning, bearbetning och modifiering av proteiner enkelmembranfack alla eukaryoter cis-ansikte (konvex) närmast grovt endoplasmatiskt retikulum; trans-face (konkav) längst bort från grovt endoplasmatiskt retikulum
mitokondrien energiproduktion från oxidation av glukosämnen och frisättning av adenosintrifosfat dubbelmembranfack de flesta eukaryoter utgörande element i kondriom ; har eget DNA; teoretiserat att ha blivit uppslukad av en förfäders eukaryot cell (endosymbios)
kärna DNA-underhåll, kontrollerar alla aktiviteter i cellen, RNA- transkription dubbelmembranfack alla eukaryoter innehåller större delen av genomet
vakuol lagring, transport, hjälper till att upprätthålla homeostas enkelmembranfack alla eukaryoter

Mitokondrier och plastider, inklusive kloroplaster, har dubbla membran och sitt eget DNA . Enligt den endosymbiotiska teorin tros de ha sitt ursprung från ofullständigt konsumerade eller invaderande prokaryota organismer .

Mindre eukaryota organeller och cellkomponenter
Organell/Makromolekyl Huvudfunktion Strukturera Organismer
akrosom hjälper spermier att smälta samman med ägget enkelmembranfack de flesta djur (inklusive svampar)
autofagosom vesikel som binder cytoplasmatiskt material och organeller för nedbrytning dubbelmembranfack alla eukaryoter
centriol ankare för cytoskelett , organiserar celldelning genom att bilda spindelfibrer Mikrotubuliprotein _ djur
cilium rörelse i eller av externt medium; "kritisk utvecklingssignalväg". Mikrotubuliprotein _ djur, protister, få växter
cnidocyst stickande lindade ihåliga rör cnidarians
ögonfläcksapparat detekterar ljus, vilket gör att fototaxi kan äga rum grönalger och andra encelliga fotosyntetiska organismer som euglenider
glykosom utför glykolys enkelmembranfack Vissa protozoer , som trypanosomer .
glyoxisom omvandling av fett till sockerarter enkelmembranfack växter
hydrogenosom energi- och väteproduktion dubbelmembranfack några encelliga eukaryoter
lysosom nedbrytning av stora molekyler (t.ex. proteiner + polysackarider) enkelmembranfack djur
melanosom pigmentlagring enkelmembranfack djur
mitosom spelar förmodligen en roll vid sammansättning av järn-svavelkluster (Fe-S). dubbelmembranfack några encelliga eukaryoter som saknar mitokondrier
myofibril myocytsammandragning _ buntade filament djur
nukleolus pre-ribosomproduktion protein–DNA–RNA de flesta eukaryoter
ocelloid upptäcker ljus och eventuellt former, vilket gör att fototaxi kan äga rum dubbelmembranfack medlemmar av familjen Warnowiaceae
parentes inte karakteriserad inte karakteriserad svampar
peroxisom nedbrytning av metabolisk väteperoxid enkelmembranfack alla eukaryoter
porosom sekretorisk portal enkelmembranfack alla eukaryoter
proteasom nedbrytning av onödiga eller skadade proteiner genom proteolys mycket stort proteinkomplex alla eukaryoter, alla arkéer och vissa bakterier
ribosom (80S) översättning av RNA till proteiner RNA-protein alla eukaryoter
stressgranulat mRNA-lagring membranlöst

( mRNP- komplex)

de flesta eukaryoter
TIGER-domän mRNA-kodande proteiner membranlöst de flesta organismer
vesikel materialtransport enkelmembranfack alla eukaryoter

Andra relaterade strukturer:

Prokaryota organeller

(A) Elektronmikrofotografi av Halothiobacillus neapolitanus -celler, pilar markerar karboxysomer . (B) Bild av intakta karboxisomer isolerade från H. neapolitanus . Skalstaplar är 100 nm.
Struktur av Candidatus Brocadia anammoxidans , som visar en anammoxosom och ett intracytoplasmatiskt membran

Prokaryoter är inte så strukturellt komplexa som eukaryoter, och ansågs en gång ha liten inre organisation och sakna cellulära avdelningar och inre membran ; men långsamt dyker det upp detaljer om prokaryota interna strukturer som kullkastar dessa antaganden. En tidig falsk vändning var idén som utvecklades på 1970-talet att bakterier kan innehålla cellmembranveck som kallas mesosomer , men dessa visade sig senare vara artefakter som producerats av de kemikalier som användes för att förbereda cellerna för elektronmikroskopi .

Det finns dock ökande bevis på kompartmentalisering i åtminstone vissa prokaryoter. Ny forskning har visat att åtminstone vissa prokaryoter har mikrokompartment , såsom karboxysomer . Dessa subcellulära avdelningar är 100–200 nm i diameter och är omslutna av ett skal av proteiner. Ännu mer slående är beskrivningen av membranbundna magnetosomer i bakterier, som rapporterades 2006.

Bakteriefilumen Planctomycetota har avslöjat ett antal särdrag. Planctomycetota-cellplanen inkluderar intracytoplasmatiska membran som separerar cytoplasman i paryfoplasma (ett yttre ribosomfritt utrymme) och pirellulosom (eller riboplasma, ett inre ribosominnehållande utrymme). Membranbundna anammoxosomer har upptäckts i fem Planctomycetota "anammox"-släkten, som utför anaerob ammoniumoxidation . Hos Planctomycetota-arten Gemmata obscuriglobus har en kärnliknande struktur omgiven av lipidmembran rapporterats.

Kompartmentalisering är en egenskap hos prokaryota fotosyntetiska strukturer. Lila bakterier har "kromatoforer" , som är reaktionscentra som finns i invaginationer av cellmembranet. Gröna svavelbakterier har klorosomer , som är fotosyntetiska antennkomplex som finns bundna till cellmembran. Cyanobakterier har inre tylakoidmembran för ljusberoende fotosyntes ; studier har visat att cellmembranet och tylakoidmembranen inte är kontinuerliga med varandra.

Prokaryota organeller och cellkomponenter
Organell/makromolekyl Huvudfunktion Strukturera Organismer
anammoxosom anaerob ammoniumoxidation ladderane lipidmembran " Candidatus "-bakterier inom Planctomycetota
karboxisom kolfixering protein-skal bakteriell mikrofack några bakterier
klorosom fotosyntes ljusskördande komplex fäst vid cellmembranet gröna svavelbakterier
flagellum rörelse i externt medium proteinfilament några prokaryoter
magnetosom magnetisk orientering oorganisk kristall, lipidmembran magnetotaktiska bakterier
nukleoid DNA-underhåll, transkription till RNA DNA-protein prokaryoter
pilus Vidhäftning till andra celler för konjugering eller till ett fast substrat för att skapa rörliga krafter. ett hårliknande bihang som sticker ut (men delvis inbäddat i) plasmamembranet prokaryota celler
plasmid DNA-utbyte cirkulärt DNA några bakterier
ribosom (70S) översättning av RNA till proteiner RNA-protein bakterier och arkéer
tylakoidmembran _ fotosyntes fotosystemproteiner och pigment mestadels cyanobakterier

Se även

externa länkar


Biblioteksresurser om Organelle
Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Organelle&oldid=1138750158 "