Группы органоидов. Как вы помните, в основе классификации органоидов могут лежать три несвязанных между собой принципа. Перечислим их.
  1. Наличие органоидов в клетках эукариот, относящихся к царствам растений или животных. По этому принципу все органоиды делятся на три группы: 1) органоиды, характерные только для растительных клеток, – пластиды, настоящие вакуоли, иногда выделяют целлюлозную клеточную стенку, хотя это не самостоятельный органоид, а часть оболочки клетки; 2) органоиды, характерные только для животных клеток, – жгутики, реснички, клеточный центр, лизосомы; 3) самая обширная группа – органоиды, которые характерны как для растений, так и для животных: ядро, митохондрии, ЭПС, рибосомы, комплекс Гольджи, наружная мембрана и т. д.
  2. Наличие у органоидов мембран и их количество. По этому принципу все органоиды также делятся на три группы: 1) органоиды, не имеющие мембран, или немембранные: рибосомы, жгутики, реснички, клеточный центр; 2) органоиды с одной мембраной, отделяющей их содержимое от цитоплазмы, или одномембранные: ЭПС, комплекс Гольджи, лизосомы, вакуоли; 3) двумембранные органоиды: митохондрии, пластиды и ядро.
  3. Подразделение органоидов на группы по выполняемым функциям несколько условно, так как один и тот же органоид может выполнять несколько функций. Поэтому таким принципом пользуются реже. Но все-таки можно выделить органоиды движения, к которым будут относиться жгутики, реснички и клеточный центр, хотя он обеспечивает не движение клетки в жидкой среде, а движение хромосом или хроматид в цитоплазме при делении клетки. Транспортные – к ним будут относиться ЭПС и комплекс Гольджи. Разлагающие (катаболические) – к ним относят лизосомы и митохондрии. Запасающие – вакуоль, лейкопласты. Синтезирующие (анаболические) – рибосомы и хлоропласты.
  Даже из предложенных примеров видно несовершенство такой классификации. Так, митохондрии можно отнести и к анаболическим органоидам, так как в них синтезируются трикарбоновые, или жирные, кислоты, без которых взаимопревращение веществ, а, следовательно, и анаболизм были бы невозможны. ЭПС не только транспортируют, но и синтезируют и модифицируют вещества.
  Внешние признаки органоидов. Как вам известно, все органоиды клеток исследованы с помощью электронного микроскопа. Их форма, строение и размеры хорошо изучены благодаря различным современным методам: контрастному окрашиванию, хроматографии, замораживанию-скалыванию, электроцентрифугированию и др. Многие изображения, полученные с помощью этих методов, да еще и «дорисованные» с помощью компьютерной графики, делают органоиды не просто узнаваемыми, но и облегчают понимание взаимосвязи их строения и функционирования. Однако цель изучения данной темы – научиться распознавать органоиды не на цветных 3D-моделях, а на стандартных микрофотографиях. Традиционно изображение органоидов на них было черно-белым. Именно такими результатами микроскопирования мы и будем пользоваться.
  Следует помнить, что представленные микрофотографии могут отображать как целую клетку, так и ее фрагменты. На целом изображении легче распознать относительные размеры видимых объектов и их взаиморасположение. Ведь, несмотря на то, что цитоплазма живых эукариотических клеток постоянно движется, положение некоторых органоидов относительно друг друга позволяет делать более точные выводы о том, какой именно органоид изображен на микрофотографии.
  Попробуем рассмотреть предложенные органоиды и найти характерные для них внешние особенности. Начнем работу с одного из самых крупных органоидов у эукариот – компонента клетки – ядра (рис. 24).
  На рис. 24 изображен и подписан компонент клетки – ядро. Как его можно отличить по внешним признакам? В первую очередь оно довольно крупное и занимает центральное положение, если только это не старая растительная клетка. В этом случае не только центральную часть, а почти все пространство внутри клетки будет занимать огромная вакуоль. Далее заметно, что ядро ограничено от цитоплазмы двойной ядерной мембраной, прерываемой порами. Также в ядре видны «глыбки» – скопления хроматина, но не заметно ядрышка. На других подобных микрофотографиях чаще всего ядрышки видны. Относительно иных органоидов клетки на данной микрофотографии четко видны митохондрии, но нет выраженных хлоропластов. Видны мелкие вакуоли, но в то же время они могли бы оказаться и лизосомами. Не видно ни клеточного центра, ни жгутиков, ни ресничек. По имеющимся признакам можно сделать вывод, что, вероятнее всего, это клетка грибов, поскольку имеются клеточная стенка и многочисленные мелкие вакуоли (которые могут оказаться и лизосомами), но не заметны органоиды, характерные только для растений либо только для животных.
  На рис. 25 изображение митохондрии распознается однозначно, так как хорошо заметны многочисленные кристы – выросты внутренней мембраны – и рибосомы, плавающие в матриксе между крист. На изображении не заметна кольцевая митохондриальная ДНК. Но это вполне допустимо, поскольку она представлена всего лишь одной кольцевой двуспиральной молекулой с толщиной спирали до 2 нанометров. Напомним, что толщина наружной и внутренней митохондриальных мембран составляет 7–8 нанометров. На данном изображении слабо различимы их двойная структура и межмембранное пространство. Было бы сложно сделать выводы о двойной мембране, если бы не кристы.
  Также на микрофотографии видны и другие органоиды. Это окружающая митохондрию мембрана шероховатой ЭПС, усеянная рибосомами, свободные рибосомы цитоплазмы в левом верхнем углу и некие шарообразные структуры. Это могут быть включения, например липидные капли, фагосомы (поглотившие что-либо лизосомы), или иные сферические органоиды, например сферосомы.