Organelės yra mažos struktūros, atliekančios labai specifines funkcijas ląstelėse. Terminas yra nuoroda į organus, lyginant šių struktūrų veikimą ląstelėse su organų funkcionavimu organizme. Įvairių tipų augalų, gyvūnų ir bakterijų ląstelėse galima rasti daugybę skirtingų organelių. Kiekvienas iš jų turi savo svarbią užduotį, pavyzdžiui, gaminti energiją arba gaminti baltymus.
Tipai
Šios struktūros atlieka daugybę funkcijų, kurių dauguma yra užduotys, kurios yra labai svarbios ląstelės gyvenimui. Svarbiausios struktūros yra branduolys, endoplazminis tinklas (ER), Golgi aparatas, mitochondrijos ir chloroplastai. Kiekvienas iš jų yra tam tikrose ląstelių vietose. Paprastai branduolys yra netoli centro, netoliese yra ER ir Golgi, o likę organeliai plinta ląstelėje.
Ląstelėje esančių organelių tipas ir skaičius skiriasi priklausomai nuo ląstelės paskirties. Pavyzdžiui, beveik visose augalų ir gyvūnų ląstelėse yra branduolys, išskyrus brandžius raudonuosius kraujo kūnelius, kuriuose nėra jokių organelių ar genetinės medžiagos. Kitas pavyzdys yra tai, kad raumenų ląstelėse paprastai yra daug daugiau mitochondrijų nei kitų tipų ląstelėse, nes norint, kad raumenų ląstelės veiktų efektyviai, reikia daugiau energijos.
struktūra
Tyrėjai mano, kad bendra organelių vystymosi priežastis yra ta, kad ląstelėms naudinga atskirti daugybę sudėtingų cheminių reakcijų, vykstančių jose. Augalų ir gyvūnų ląstelėse kiekviena iš jų yra padengta savo membrana, kuri padeda vienetui veikti. Vienas iš pagrindinių šios apsaugos pranašumų yra tas, kad membrana uždarame bloke cheminės sąlygos, tokios kaip pH, gali būti keičiamos nepažeidžiant visos ląstelės. Panašiai kiekvieno turinys yra izoliuotas nuo to, kas vyksta ląstelėje.
Kai kurios organelės yra tokios didelės, kad jų formą ir paviršių galima pamatyti šviesos mikroskopu. Tai apima mitochondrijas ir Golgi, taip pat ląstelės branduolį. Tačiau norint juos atidžiau apžiūrėti, reikalingas elektroninis mikroskopas. Tik tada, kai šias struktūras buvo galima ištirti elektroniniu mikroskopu, mokslininkai pradėjo suprasti, kaip jos veikia.
Energijos gamyba
Mitochondrijos yra atsakingos už ląstelių aprūpinimą naudojama energija. Jie randami daugelyje sudėtingų organizmų, įskaitant grybus ir augalus, taip pat gyvūnus. Pagrindinė šių struktūrų funkcija – gaminti molekulę, vadinamą adenozino trifosfatu arba ATP, kuri yra pagrindinis energijos šaltinis gyvūnų ir grybų ląstelėse bei antrinis augalų šaltinis. Mitochondrijos taip pat turi papildomų funkcijų, įskaitant ląstelių metabolizmo reguliavimą ir kalcio saugojimą.
Tam tikros organelės randamos tik tam tikro tipo organizme. Žinomiausias pavyzdys – chloroplastai, kurių yra tik augalų ir dumblių ląstelėse. Chloroplastai naudoja saulės šviesą gliukozei gaminti per procesą, žinomą kaip fotosintezė. Kitas pavyzdys yra karboksizomė, kuri randama tik tam tikrose bakterijų rūšyse. Karboksisomos leidžia bakterijoms anglį paversti organinėmis molekulėmis, kurias jos gali panaudoti energijai gauti.
Baltymų gamyba ir DNR sąveika
Daugelis organelių gali bendrauti tarpusavyje dėl jų artumo arba per cheminius signalus. Pavyzdžiui, endoplazminis tinklas jungiasi prie Golgi aparato, ir abu šie vienetai dalyvauja naujų baltymų gamyboje. Nauji baltymai gaminami endoplazminiame tinkle, o iš ten perkeliami į Golgi, kur jie modifikuojami ir supakuojami transportuoti į kitas ląstelės vietas.
Kitas šio ryšio pavyzdys yra tai, kas vyksta tarp ląstelės branduolio ir kitų joje esančių organelių. Nors branduolys ir jame esanti DNR fiziškai nesusisieja su kitomis ląstelės struktūromis, ji bendrauja su likusia ląstele per baltymų signalines molekules. Brandulį gaubianti membrana kontroliuoja, kas gali patekti į struktūrą ir iš jos išeiti, apribodama srautą specialiais baltymais, galinčiais sąveikauti su DNR grandinėmis.
Ligos
Kaip ir didesnius organus gali paveikti sveikatos problemos, atskiri organeliai taip pat gali turėti sveikatos sutrikimų ir įgimtų sutrikimų. Šios struktūros yra tokios svarbios ląstelių funkcijai, kad jas pažeidžiančios ligos dažnai sukelia sunkius simptomus ir kai kuriais atvejais yra mirtinos. Disfunkcija gali turėti plataus masto ir netikėtų rezultatų.
Endoplazminio tinklo disfunkcija buvo susijusi su tokiomis sąlygomis kaip cistinė fibrozė ir Alzheimerio, Huntingtono ir Parkinsono ligos. Kiekvienu atveju manoma, kad ląstelių disfunkcija, kuri kelia stresą ER, prisideda prie simptomų, kurie atsiranda. Ligos, kurios paveikia Golgi, apima įgimtus sutrikimus, sukeliančius kepenų ligas, psichikos negalią ir traukulius, ir paprastai sukelia mirtį vaikui nesulaukus dvejų metų.
Daugybė ligų, žinomų kaip mitochondrijų sutrikimai, gali sukelti viską nuo virškinimo problemų iki aklumo, atsižvelgiant į specifinį sutrikimo pobūdį, kurį paveikia asmuo. Šias būkles gali būti sunku gydyti, nes jos dažniausiai yra susijusios su įgimtais defektais, dėl kurių pažeidžiamos visos tam tikro tipo ląstelėse dalyvaujančios organelės.