Органела (від слова орган й давньогрець. εἶδος — вид) — зазвичай вільно-плаваюча частина еукаріотичної клітини, яка виконує специфічну функцію. Історично, органели були виявлені за допомогою різноманітних форм мікроскопії або завдяки клітинному фракціонуванню.
Рецептори та дрібні, молекулярного рівня, структури, органелами не називають. Кордон між молекулами і органелами дуже нечіткий. Так, рибосоми, які зазвичай однозначно відносять до органел, можна вважати і складним молекулярним комплексом. Все частіше до органел зараховують і інші подібні комплекси порівняних розмірів та рівня складності — протеасоми, сплайсосоми та ін. У той же час порівняні за розмірами елементи цитоскелету (мікротрубочки, товсті філаменти поперечносмугастих м'язів тощо) зазвичай до органел не відносять. Ступінь постійності клітинної структури — теж ненадійний критерій її віднесення до органел. Так, веретено поділу, що хоча і не постійно, але закономірно присутнє у всіх еукаріотичних клітинах, зазвичай до органел не відносять, а везикули, які постійно з'являються і зникають в процесі обміну речовин — відносять. Багато в чому набір органел, що перераховується до навчальних посібниках, визначається традицією.
Класифікація органел: мікроскопічні - видимі під світловим мікроскопом; мітохондрії Клітинний центр (центросома) Комплекс Гольджі субмікроскопічні - видимі лише з допомогою електронного мікроскопа. лізосоми пероксисоми рибосоми протеасоми ендоплазматична сітка мікрофіламенти мікротрубочки Органели поділяються на: немембранні: центріолі цилій (війки) / флагелла (джгутики) ядерце рибосоми мембранні (обмежені мембраною): ядро мітохондрії вакуолі пероксисома апарат Ґольджі ендоплазматичний ретикулум лізосоми хлоропласти Ці органели називають органелами загального призначення, тонофібрили клітин епітелію, міофібрили м'язових клітин і волокон, нейрофібрили нервових клітин та деякі інші називають органелами спеціального призначення.
Згідно з сучасно прийнятими теоріями, великі мембранні органели походять від стародавніх ендосимбіонтних організмів (див. Ендосимбіотична теорія): хлоропласти та інші пластиди, такі як родопласти та хромопласти мітохондрії пероксисоми
+Органели еукаріотівОрганелаОсновна функціяСтруктураОрганізмиПриміткиХлоропласт (Пластиди)фотосинтездвомембраннарослини, Найпростішімають власну ДНК; припускають що хлоропласти виникли з ціанобактерій в результаті симбіогенез і діаметр більшості клітинЕндоплазматичний ретикулумтранспортація та згортання нових білків (шорсткий ендоплазматичний ретикулум), синтез ліпідів (гладкий ендоплазматичний ретикулум)одномембраннавсі еукаріотина поверхні шорсткого ендоплазматичного ретикулума знаходиться велика кількість рибосом, згорнутий як мішок; гладкий ендоплазматичний ретикулум згорнутий в трубочкиАпарат Гольджісортування і перетворення білків. Утворення лізосом. одномембраннавсі еукаріотиасиметричний — цистерни, розташовані ближче до ядра клітини (цис-Гольджі) містять найменш зрілі білки, а відтранс-Гольджі відбруньковуються бульбашки, що містять повністю зрілі білкиМітохондріявиробництво енергії, синтез АТФ.двомембраннабільшість еукаріотівмають свою власну мітохондріальну ДНК; припускають, що мітохондрії виникли в результаті симбіогенезуВакуолязапас, підтримання гомеостазу, в клітинах рослин — підтримання форми клітини (тургор)одномембраннаеукаріоти, більш виражена у рослинУ молодих рослинних клітинах зазвичай багато дрібних вакуолей, які в міру росту клітини зливаються в одну велику центральну вакуолю https://www.pharmencyclopedia.com.ua/article/3571/klitina-roslini#:~:text=Вакуоля%20(лат.,зливаються%20в%20одну%20центральну%20вакуолю.ЯдроЗбереження ДНК, транскрипція РНКдвомембраннавсі еукаріотимістить основну частину геному Рибосоми синтез білка на основі матричних РНК за допомогою транспортних РНК РНК/білок еукаріоти, прокаріоти Біогенез рибосом є складним процесом, що відбувається в ядрі еукаріотичних клітин та у цитоплазмі прокаріотів. В еукаріотах рибосомна РНК синтезується у ядерці, після чого відбувається її обробка та з’єднання з білкамиhttps://dverikupe.od.ua/shho-take-rybosomy-rol-funkcziyi-ta-znachennya-v-klityni-lyudyny/#:~:text=Що%20таке%20рибосоми:%20функції%2C%20структура%20та%20роль%20у%20синтезі%20білків%20в%20клітині Везикули запасають або транспортують поживні речовини одномембранна всі еукаріоти Везикули відіграють роль у поширенні пухлинних клітин, регуляції імунітету та можуть використовуватися як біомаркери для діагностики раку або інших захворюваньhttps://medplatforma.com.ua/news/1469-nobelivsku-premiju-z-meditsini-prisudili-za-doslidzhennja-mekhanizmiv-shho-reguljujut-vezikuljarnijj-transport#:~:text=Везикулярний%20транспорт%20відбувається%20за%20допомогою,мембраною%2C%20які%20містять%20різні%20речовини. Лізосоми дрібні лабільні утворення, що містять ферменти, зокрема гідролази, що беруть участь в процесах травлення фагоцитної їжі й автоліза (саморозчинення органел) одномембранна більшість еукараотів Лізосомальна поверхня сильно глікозильована, що допомагає захистити себе від ферментативного гідролізу. https://www.iphasebiosci.com/uk/blog/lysosomes-the-organs-of-cellular-self-digestion/#:~:text=Інформація%20*%20Новини%20*%20Зв'яжіться%20з%20нами Центріолі (клітинний центр) Центр організації цитоскелету. Необхідний для процесу клітинного поділу (рівномірно розподіляє хромосоми) немембранна еукаріоти Меланосома збереження пігменту одномембранна тварини Меланосоми надзвичайно стійкі. Завдяки цій властивості палеонтологи можуть вивчати їх у скам'янілостях, що дозволяє реконструювати колір пір'я динозаврів або хутра вимерлих ссавців.https://poisknews.ru/biologiya/porazitelno-stabilny-uchenye-obedinili-dannye-o-melanosomah-sovremennyh-i-iskopaemyh-lyagushek/#:~:text=*%20Биология%20*%20Палеонтология Міофібрили скорочення м'язових волокон складно організований пучок білкових ниток тварини
Другорядні еукаріотичні органели та клітинні компоненти +Другорядні еукаріотичні органели та клітинні компонентиОрганела/МакромолекулаОсновна функціяСтруктураОрганізмиакросомадопомагає сперматозоїдам зливатися з яйцеклітиноюодномембранний компартментбільшість тварин (включаючи губок)аутофагосомавезикула, яка секвеструє цитоплазматичний матеріал та органели для деградаціїдвомембранний компартментвсі еукаріотицентріольякір для цитоскелета, організує поділ клітин, формуючи веретено поділубілок мікротрубочоктваринивійкарух у зовнішньому середовищі або його рух; "критичний шлях сигналізації розвитку".білок мікротрубочоктварини, найпростіші, деякі рослиникнідоцистжаленняспіральна порожниста трубочкакнідаріївічковиявляє світло, дозволяючи здійснювати фототаксисзелені водорості та інші одноклітинні фотосинтетичні організми, такі як евгленовіглікосомаздійснює гліколізодномембранний компартментДеякі найпростіші, такі як Трипаносоми.гліоксисомаперетворення жирів у цукриодномембранний компартментрослинигідрогеносомавиробництво енергії і воднюдвомембранний компартменткілька одноклітинних еукаріотівлізосомарозщеплення великих молекул (напр., білків + полісахаридів)одномембранний компартменттваринимеланосомазберігання пігментуодномембранний компартменттваринимітосомаймовірно, відіграє роль у збірці залізо-сірчаних кластерів (Fe–S)двомембранний компартменткілька одноклітинних еукаріотів, які не мають мітохондрійміофібриласкорочення міоцитівпучки філаментівтвариниядерцевиробництво пре-рибосомбілок–ДНК–РНКбільшість еукаріотівоцелоїдвиявляє світло і, можливо, форми, дозволяючи здійснювати фототаксисдвомембранний компартментпредставники родини Warnowiaceaeпарентесомане охарактеризованоне охарактеризованогрибипероксисомарозщеплення метаболічного пероксиду воднюодномембранний компартментвсі еукаріотипоросомасекреторний порталодномембранний компартментвсі еукаріотипротеасомадеградація непотрібних або пошкоджених білків шляхом протеолізудуже великий білковий комплексвсі еукаріоти, всі археї та деякі бактеріїрибосома (80S)трансляція РНК у білкиРНК-білоквсі еукаріотистресова гранулазберігання мРНКбезмембранна (комплекси мРНП)більшість еукаріотівTIGER доменкодування білків мРНКбезмембраннийбільшість організміввезикулатранспорт матеріаліводномембранний компартментвсі еукаріоти Інші пов'язані структури:
цитозоль ендомембранна система нуклеосома мікротрубочка
Прокаріотичні органели
Прокаріоти не такі структурно складні, як еукаріоти, і колись вважалося, що вони мають мало внутрішньої організації та не мають клітинних компартментів і внутрішніх мембран; але повільно з'являються деталі про внутрішні структури прокаріотів, які спростовують ці припущення. Раннім помилковим поворотом була ідея, розроблена в 1970-х роках, про те, що бактерії можуть містити складки клітинної мембрани, названі мезосомами, але пізніше було показано, що це артефакти, створені хімічними речовинами, які використовувалися для підготовки клітин до електронної мікроскопії.
Однак з'являється все більше доказів компартменталізації принаймні у деяких прокаріотів. Недавні дослідження показали, що принаймні деякі прокаріоти мають мікрокомпартменти, такі як карбоксисоми. Ці субклітинні компартменти мають діаметр 100-200 нм і оточені оболонкою з білків. Ще більш вражаючим є опис обмежених мембраною магнетосом у бактеріях, про які повідомлялося в 2006 році.
Бактеріальний тип Planctomycetota виявив ряд особливостей компартменталізації. План клітини Planctomycetota включає внутрішньоцитоплазматичні мембрани, які розділяють цитоплазму на парифоплазму (зовнішній простір без рибосом) і піреллулосому (або рибоплазму, внутрішній простір, що містить рибосоми). Обмежені мембраною анаммоксосоми були виявлені в п'яти родах Planctomycetota "анаммокс", які виконують анаеробне окислення амонію. У виді Planctomycetota Gemmata obscuriglobus було повідомлено про структуру, подібну до ядра, оточену ліпідними мембранами.
Компартменталізація є особливістю прокаріотичних фотосинтетичних структур. Пурпурні бактерії мають "хроматофори", які є реакційними центрами, що знаходяться в інвагінаціях клітинної мембрани. Зелені сірчані бактерії мають хлоросоми, які є фотосинтетичними антенними комплексами, що знаходяться прикріпленими до клітинних мембран. Ціанобактерії мають внутрішні тилакоїдні мембрани для світлозалежного фотосинтезу; дослідження показали, що клітинна мембрана і тилакоїдні мембрани не утворюють єдину безперервну структуру. +Прокаріотичні органели та клітинні компонентиОрганела/макромолекулаОсновна функціяСтруктураОрганізмианаммоксосомаанаеробне окислення амоніюмембрана з ладеранових ліпідівбактерії "Candidatus" в межах Planctomycetotaкарбоксисомафіксація вуглецюбактеріальний мікрокомпартмент з білковою оболонкоюдеякі бактеріїхлоросомафотосинтезсвітлозбиральний комплекс, прикріплений до клітинної мембранизелені сіркобактеріїджгутикрух у зовнішньому середовищібілковий філаментдеякі прокаріотимагнетосомамагнітна орієнтаціянеорганічний кристал, ліпідна мембранамагнітотаксичні бактеріїнуклеоїдпідтримка ДНК, транскрипція в РНКДНК-білокпрокаріотипіліПрикріплення до інших клітин для кон'югації або до твердої підкладки для створення рушійних сил.волосоподібний придаток, що виступає (хоча частково вбудований) з плазматичної мембранипрокаріотичні клітиниплазмідаобмін ДНКкільцева ДНКдеякі бактеріїрибосома (70S)трансляція РНК у білкиРНК-білокбактерії та археїтилакоїдні мембранифотосинтезбілки фотосистеми та пігментипереважно ціанобактерії
Нові органели Біологи виявили в клітинах кишківника плодових мушок раніше невідомі органели — PXo-тільця, які функціонують як резервуари для зберігання фосфатів. Це відкриття спростовує думку, що такі механізми притаманні лише рослинам і бактеріям, а дефіцит цих органел пов'язують із надмірним поділом клітин.https://nauka.ua/news/biologi-viyavili-ranishe-nevidomi-nauci-organeli-u-klitinah-plodovih-mushok Найголовніші відкритя Нобелівську премію з фізіології або медицини неодноразово присуджували за дослідження, що розкрили структуру та функції клітинних органел. Ось найважливіші відкриття, що стосуються будови чи функціонування органел:
Аутофагія.