Ćelija je osnovna strukturna i funkcionalna jedinica svih živih organizama, osim virusa. Ima specifičnu strukturu, uključujući mnoge komponente koje obavljaju specifične funkcije.
Koja nauka proučava ćeliju?
Svi znaju da je nauka o živim organizmima biologija. Strukturu ćelije proučava njena grana - citologija.
Od čega se sastoji ćelija?
Ova struktura se sastoji od membrane, citoplazme, organela ili organela i jezgra (nema ga u prokariotskim ćelijama). Struktura ćelija organizama koji pripadaju različite klase, neznatno varira. Uočene su značajne razlike između ćelijske strukture eukariota i prokariota.
Plazma membrana
Membrana ima vrlo važnu ulogu - odvaja i štiti sadržaj ćelije od spoljašnje okruženje. Sastoji se od tri sloja: dva sloja proteina i srednjeg fosfolipidnog sloja.
Ćelijski zid
Još jedna struktura koja štiti ćeliju od izlaganja vanjski faktori, koji se nalazi na vrhu plazma membrana. Prisutan u ćelijama biljaka, bakterija i gljiva. U prvom se sastoji od celuloze, u drugom - od mureina, u trećem - od hitina. U životinjskim ćelijama, glikokaliks se nalazi na vrhu membrane, koji se sastoji od glikoproteina i polisaharida.
Citoplazma
Predstavlja cijeli ćelijski prostor ograničen membranom, sa izuzetkom jezgra. Citoplazma uključuje organele koje obavljaju glavne funkcije odgovorne za život stanice.
Organele i njihove funkcije
Struktura ćelije živog organizma uključuje niz struktura, od kojih svaka obavlja određenu funkciju. Zovu se organele ili organele.
Mitohondrije
Mogu se nazvati jednim od najvažnijih organela. Mitohondrije su odgovorne za sintezu energije neophodne za život. Osim toga, oni su uključeni u sintezu određenih hormona i aminokiselina.
Energija u mitohondrijima nastaje zbog oksidacije molekula ATP-a, što se događa uz pomoć posebnog enzima zvanog ATP sintaza. Mitohondrije su okrugle ili šipkaste strukture. Njihov broj u životinjska ćelija, u prosjeku je 150-1500 komada (ovo zavisi od njegove namjene). Sastoje se od dvije membrane i matrice - polutečne mase koja ispunjava unutrašnji prostor organele. Glavne komponente ljuske su proteini, u njihovoj strukturi su prisutni i fosfolipidi. Prostor između membrana je ispunjen tečnošću. Mitohondrijski matriks sadrži zrna koja akumuliraju određene tvari, poput jona magnezija i kalcija, neophodne za proizvodnju energije, te polisaharide. Također, ove organele imaju vlastiti aparat za biosintezu proteina, sličan onom kod prokariota. Sastoji se od mitohondrijalne DNK, skupa enzima, ribozoma i RNK. Struktura prokariotske ćelije ima svoje karakteristike: ne sadrži mitohondrije.
Ribosomi
Ove organele se sastoje od ribosomske RNK (rRNA) i proteina. Zahvaljujući njima, vrši se translacija - proces sinteze proteina na matrici mRNA (messenger RNA). Jedna ćelija može sadržavati do deset hiljada ovih organela. Ribosomi se sastoje od dva dijela: malog i velikog, koji se spajaju direktno u prisustvu mRNA.
Ribosomi, koji su uključeni u sintezu proteina neophodnih za samu ćeliju, koncentrirani su u citoplazmi. A oni uz pomoć kojih se proizvode proteini koji se transportuju van ćelije nalaze se na plazma membrani.
Golgijev kompleks
Prisutan je samo u eukariotskim ćelijama. Ova organela se sastoji od diktosoma, čiji je broj obično oko 20, ali može doseći i nekoliko stotina. Golgijev aparat je uključen u ćelijsku strukturu samo eukariotskih organizama. Nalazi se u blizini jezgre i obavlja funkciju sinteze i skladištenja određenih tvari, na primjer, polisaharida. Proizvodi lizosome, koji razgovaraćemo ispod. Ova organela je takođe deo ekskretorni sistemćelije. Diktozomi su predstavljeni u obliku naslaganih spljoštenih cisterni u obliku diska. Na rubovima ovih struktura formiraju se vezikule koje sadrže tvari koje je potrebno ukloniti iz stanice.
Lizozomi
Ove organele su male vezikule koje sadrže skup enzima. Njihova struktura ima jednu membranu prekrivenu slojem proteina na vrhu. Funkcija koju obavljaju lizozomi je intracelularna probava tvari. Zahvaljujući enzimu hidrolazi, uz pomoć ovih organela, razgrađuju se masti, proteini, ugljikohidrati i nukleinske kiseline.
Endoplazmatski retikulum (retikulum)
Stanična struktura svih eukariotskih ćelija takođe implicira prisustvo EPS (endoplazmatskog retikuluma). Endoplazmatski retikulum se sastoji od cijevi i spljoštenih šupljina s membranom. Ova organela dolazi u dvije vrste: gruba i glatka mreža. Prvi se odlikuje činjenicom da su ribosomi pričvršćeni na njegovu membranu, drugi nema ovu osobinu. Grubo endoplazmatski retikulum obavlja funkciju sinteze proteina i lipida koji su potrebni za stvaranje stanične membrane ili u druge svrhe. Smooth učestvuje u proizvodnji masti, ugljikohidrata, hormona i drugih tvari, osim proteina. Endoplazmatski retikulum također obavlja funkciju transporta tvari kroz ćeliju.
Citoskelet
Sastoji se od mikrotubula i mikrofilamenata (aktin i intermedijer). Komponente citoskeleta su polimeri proteina, uglavnom aktina, tubulina ili keratina. Mikrotubule služe za održavanje oblika ćelije, formiraju organe kretanja kod jednostavnih organizama, kao što su trepetljike, klamidomonade, euglene itd. Aktinski mikrofilamenti takođe imaju ulogu okvira. Osim toga, oni su uključeni u proces kretanja organela. Intermedijeri u različitim ćelijama građeni su od različitih proteina. Oni održavaju oblik ćelije i osiguravaju jezgro i druge organele u stalnom položaju.
Ćelijski centar
Sastoji se od centriola, koji imaju oblik šupljeg cilindra. Njegovi zidovi su formirani od mikrotubula. Ova struktura je uključena u proces diobe, osiguravajući raspodjelu hromozoma između ćelija kćeri.
Core
U eukariotskim ćelijama jedan je od najvažnijih organela. Pohranjuje DNK koja šifrira informacije o cijelom organizmu, njegovim svojstvima, proteinima koje mora sintetizirati stanica itd. Sastoji se od ljuske koja štiti genetski materijal, nuklearnog soka (matriksa), hromatina i nukleola. Školjka je formirana od dvije porozne membrane koje se nalaze na određenoj udaljenosti jedna od druge. Matrica je predstavljena proteinima; formira povoljno okruženje unutar jezgre za pohranjivanje nasljednih informacija. Nuklearni sok sadrži filamentne proteine koji služe kao podrška, kao i RNK. Ovdje je također prisutan hromatin, interfazni oblik postojanja hromozoma. Tokom diobe ćelije, ona se iz nakupina pretvara u strukture u obliku štapa.
Nucleolus
Ovo je poseban dio jezgre odgovornog za formiranje ribosomske RNK.
Organele se nalaze samo u biljnim ćelijama
Biljne ćelije imaju neke organele koje nisu karakteristične za druge organizme. To uključuje vakuole i plastide.
Vacuole
Ovo je svojevrsni rezervoar u kojem se pohranjuju rezervne hranjive tvari, kao i otpadni proizvodi koji se ne mogu ukloniti zbog gustog ćelijskog zida. Od citoplazme je odvojen specifičnom membranom koja se zove tonoplast. Kako stanica funkcionira, pojedinačne male vakuole se spajaju u jednu veliku - centralnu.
Plastidi
Ove organele su podijeljene u tri grupe: hloroplasti, leukoplasti i hromoplasti.
Hloroplasti
Ovo su najvažnije organele biljne ćelije. Zahvaljujući njima dolazi do fotosinteze tokom koje ćelija dobija potrebne hranljive materije. hranljive materije. Kloroplasti imaju dvije membrane: vanjsku i unutrašnju; matrica - supstanca koja ispunjava unutrašnji prostor; vlastiti DNK i ribozomi; škrobna zrna; zrna. Potonji se sastoje od hrpa tilakoida sa hlorofilom, okruženih membranom. U njima se odvija proces fotosinteze.
Leukoplasti
Ove strukture se sastoje od dvije membrane, matriksa, DNK, ribozoma i tilakoida, ali potonji ne sadrže hlorofil. Leukoplasti obavljaju rezervnu funkciju, akumulirajući hranjive tvari. Sadrže posebne enzime koji omogućavaju dobivanje škroba iz glukoze, koja, zapravo, služi kao rezervna tvar.
Hromoplasti
Ove organele imaju istu strukturu kao one gore opisane, međutim, ne sadrže tilakoide, ali postoje karotenoidi koji imaju specifičnu boju i nalaze se neposredno uz membranu. Zahvaljujući ovim strukturama, latice cvijeća su obojene određenom bojom, što im omogućava da privuku insekte oprašivače.
Većina živih organizama ima ćelijsku strukturu. Ćelija je strukturna i funkcionalna jedinica živih bića. Karakteriziraju ga svi znaci i funkcije živih organizama: metabolizam i energija, rast, reprodukcija, samoregulacija. Ćelije se razlikuju po obliku, veličini, funkcijama i vrsti metabolizma (slika 47).
Rice. 47. Raznolikost ćelija: 1 - zelena euglena; 2 - bakterije; 3 - biljna ćelija pulpe lista; 4 - epitelne ćelije; 5 - nervna ćelija
Veličine ćelija variraju od 3-10 do 100 µm (1 µm = 0,001 m). Ređe su ćelije manje od 1-3 mikrona. Postoje i divovske ćelije, čija veličina doseže nekoliko centimetara. Oblik ćelija je također vrlo raznolik: sferni, cilindrični, ovalni, vretenasti, zvjezdasti, itd. Međutim, sve ćelije imaju mnogo zajedničkog. Imaju isto hemijski sastav I opšti plan zgrade.
Hemijski sastav ćelije. Od svih poznatih hemijski elementi Oko 20 se nalazi u živim organizmima, a 4 od njih: kiseonik, ugljenik, vodonik i azot čine do 95%. Ovi elementi se nazivaju biogeni elementi. Od neorganske supstance koji su deo živih organizama, najveća vrijednost ima vodu. Njegov sadržaj u ćeliji kreće se od 60 do 98%. Pored vode, ćelija sadrži i minerale, uglavnom u obliku jona. To su jedinjenja gvožđa, joda, hlora, fosfora, kalcijuma, natrijuma, kalijuma itd.
Pored neorganskih materija, ćelija sadrži i organska materija: proteini, lipidi (masti), ugljikohidrati (šećeri), nukleinske kiseline (DNK, RNA). Oni čine većinu ćelije. Najvažnije organske supstance su nukleinske kiseline i proteini. Nukleinske kiseline (DNK i RNA) su uključene u prijenos nasljednih informacija, sintezu proteina i regulaciju svih životnih procesa ćelije.
Vjeverice obavljaju niz funkcija: građevinske, regulatorne, transportne, kontraktilne, zaštitne, energetske. Ali najvažnija je enzimska funkcija proteina.
Enzimi- to su biološki katalizatori koji ubrzavaju i regulišu svu raznolikost hemijske reakcije koji se javljaju u živim organizmima. Niti jedna reakcija u živoj ćeliji ne nastaje bez sudjelovanja enzima.
Lipidi I ugljikohidrati Obavljaju uglavnom građevinske i energetske funkcije i rezervne su hranjive tvari za tijelo.
dakle, fosfolipidi zajedno sa proteinima grade sve membranske strukture ćelije. Ugljikohidrat visoke molekularne težine, celuloza formira ćelijski zid biljaka i gljiva.
Masti, skrob I glikogen su rezervni nutrijenti za ćeliju i tijelo u cjelini. Glukoza, fruktoza, saharoza i drugi Sahara dio su korijena, listova i plodova biljaka. Glukoza je obavezna komponenta krvne plazme ljudi i mnogih životinja. Kada se ugljikohidrati i masti razgrađuju u tijelu, oslobađa se velika količina energije koja je neophodna za vitalne procese.
Ćelijske strukture.Ćelija se sastoji od vanjske ćelijske membrane, citoplazme sa organelama i jezgra (slika 48).
Rice. 48. Kombinovani dijagram strukture životinjske (A) i biljne (B) ćelije: 1 - školjka; 2 - vanjska ćelijska membrana; 3 - jezgro; 4 - hromatin; 5 - nukleolus; 6 - endoplazmatski retikulum (glatki i granularni); 7 - mitohondrije; 8 - hloroplasti; 9 - Golgijev aparat; 10 - lizozom; 11 - ćelijski centar; 12 - ribozomi; 13 - vakuola; 14 - citoplazma
Vanjska ćelijska membrana- ovo je jedna membrana ćelijska struktura, koji ograničava živi sadržaj ćelije svih organizama. Posjedujući selektivnu propusnost, štiti ćeliju, reguliše protok supstanci i razmjenu sa vanjskom sredinom, te održava određeni oblik ćelije. Ćelije biljnih organizama i gljiva, osim opne sa vanjske strane, imaju i ljusku. Ova neživa ćelijska struktura sastoji se od celuloze u biljkama i hitina u gljivama, daje snagu ćeliji, štiti je i predstavlja „kostur“ biljaka i gljiva.
IN citoplazma, Polutečni sadržaj ćelije sadrži sve organele.
Endoplazmatski retikulum prodire u citoplazmu, obezbeđujući komunikaciju između pojedinih delova ćelije i transport supstanci. Postoje glatki i zrnati EPS. Zrnati ER sadrži ribozome.
Ribosomi- To su mala tijela u obliku gljive na kojima se u ćeliji odvija sinteza proteina.
Golgijev aparat osigurava pakovanje i uklanjanje sintetiziranih supstanci iz ćelije. Osim toga, iz njegovih struktura se formiraju lizozomi. Ova sferna tijela sadrže enzime koji razgrađuju hranjive tvari koje ulaze u ćeliju, osiguravajući unutarćelijsku probavu.
Mitohondrije- To su poluautonomne membranske strukture izduženog oblika. Njihov broj u ćelijama varira i povećava se kao rezultat diobe. Mitohondrije su energetske stanice ćelije. Tokom procesa disanja dolazi do konačne oksidacije tvari atmosferskim kisikom. U ovom slučaju, oslobođena energija se pohranjuje u molekulima ATP-a, čija se sinteza odvija u tim strukturama.
hloroplasti, poluautonomna membranske organele, karakteristične su samo za biljne ćelije. Hloroplasti su zelene boje zbog pigmenta hlorofila; oni obezbeđuju proces fotosinteze.
Pored hloroplasta imaju i biljne ćelije vakuole, ispunjen ćelijskim sokom.
Ćelijski centar učestvuje u procesu deobe ćelija. Sastoji se od dva centriola i centrosfere. Prilikom diobe formiraju filamente vretena i daju ujednačena distribucija hromozoma u ćeliji.
Core- Ovo je centar za regulisanje života ćelije. Jezgro je odvojeno od citoplazme nuklearnom membranom koja ima pore. Iznutra je ispunjen karioplazmom, koja sadrži molekule DNK koji osiguravaju prijenos nasljednih informacija. Ovdje se odvija sinteza DNK, RNK i ribozoma. Često se u jezgri može vidjeti jedna ili više tamnih okruglih formacija - to su nukleole. Ovdje se formiraju i akumuliraju ribosomi. U jezgri, molekuli DNK nisu vidljivi, jer su u obliku tankih lanaca hromatina. Prije diobe, DNK se spiralizira, zgušnjava, formira komplekse sa proteinima i pretvara se u jasno vidljive strukture - hromozome (Sl. 49). Obično su hromozomi u ćeliji upareni, identični po obliku, veličini i nasljednim informacijama. Upareni hromozomi se nazivaju homologno. Dvostruki upareni skup hromozoma se naziva diploidni. Neke ćelije i organizmi sadrže jedan, neupareni skup tzv haploidni.
Rice. 49. A - struktura hromozoma: 1 - centromera; 2 - kraci hromozoma; 3 - DNK molekule; 4 - sestrinske hromatide; B - vrste hromozoma: 1 - ravnorukih; 2 - različita ramena; 3 - sa jednim ramenom
Broj hromozoma za svaki tip organizma je konstantan. Tako u ljudskim ćelijama ima 46 hromozoma (23 para), u ćelijama pšenice 28 (14 parova), a u golubovima 80 (40 parova). Ovi organizmi sadrže diploidni skup hromozoma. Neki organizmi, kao što su alge, mahovine i gljive, imaju haploidni skup hromozoma. Polne ćelije u svim organizmima su haploidne.
Pored navedenih, neke ćelije imaju specifične organele - cilia I flagella, obezbeđuju kretanje uglavnom u jednoćelijskim organizmima, ali su prisutni i u nekim ćelijama višećelijskih organizama. Na primjer, flagele se nalaze u Eugleni zelenoj, Chlamydomonas i nekim bakterijama, a cilije se nalaze u cilijatima, stanicama trepljastog epitela životinja.
| |
§ 43. Osnovni kriterijumi za živa bića§ 45. Osobine ćelijske aktivnosti
Slične stranice
Sva živa bića i organizmi ne sastoje se od ćelija: biljaka, gljiva, bakterija, životinja, ljudi. Unatoč svojoj minimalnoj veličini, sve funkcije cijelog organizma obavlja stanica. U njemu se odvijaju složeni procesi od kojih ovisi vitalnost tijela i funkcioniranje njegovih organa.
U kontaktu sa
Strukturne karakteristike
Naučnici proučavaju strukturne karakteristike ćelije i principe njenog rada. Detaljno ispitivanje strukturnih karakteristika ćelije moguće je samo uz pomoć snažnog mikroskopa.
Sva naša tkiva - koža, kosti, unutrašnje organe sastoje se od ćelija koje su građevinski materijal, oni su različite forme i veličine, svaka sorta obavlja određenu funkciju, ali su glavne karakteristike njihove strukture slične.
Prvo da saznamo šta se krije iza toga strukturna organizacija ćelija. Tokom svog istraživanja, naučnici su otkrili da je ćelijska osnova membranski princip. Ispostavilo se da su sve ćelije formirane od membrana, koje se sastoje od dvostrukog sloja fosfolipida, sa spoljašnjim i unutra proteinski molekuli su uronjeni.
Koje je svojstvo karakteristično za sve vrste ćelija: ista struktura, kao i funkcionalnost - regulacija metaboličkog procesa, upotreba sopstvenog genetskog materijala (prisustvo i RNK), prijem i potrošnja energije.
Strukturna organizacija ćelije zasniva se na sledećim elementima koji obavljaju određenu funkciju:
- membrana- ćelijska membrana, sastoji se od masti i proteina. Njegov glavni zadatak je odvajanje tvari iznutra od vanjskog okruženja. Struktura je polupropusna: može prenijeti i ugljični monoksid;
- jezgro– centralni prostor i glavna komponenta, odvojen od ostalih elemenata membranom. Unutar jezgra se nalaze informacije o rastu i razvoju, genetskom materijalu, predstavljenom u obliku molekula DNK koji čine sastav;
- citoplazma- ovo je tečna supstanca koja formira unutrašnje okruženje u kojem se odvijaju različiti vitalni procesi i sadrži mnoge važne komponente.
Od čega se sastoji ćelijski sadržaj, koje su funkcije citoplazme i njenih glavnih komponenti:
- Ribosom- najvažnija organela neophodna za procese biosinteze proteina iz aminokiselina; proteini vrše velika količina vitalni zadaci.
- Mitohondrije- druga komponenta koja se nalazi unutar citoplazme. Može se opisati jednom frazom – izvor energije. Njihova funkcija je da opskrbe komponente energijom za dalju proizvodnju energije.
- Golgijev aparat sastoji se od 5 - 8 vrećica koje su međusobno povezane. Glavni zadatak ovog aparata je da prenosi proteine u druge dijelove ćelije kako bi osigurao energetski potencijal.
- Oštećeni elementi se čiste lizozomi.
- Bavi se transportom endoplazmatski retikulum, kroz koje proteini pokreću molekule korisnih supstanci.
- Centrioles odgovorni su za reprodukciju.
Core
Budući da je to ćelijski centar, stoga treba obratiti pažnju na njegovu strukturu i funkcije Posebna pažnja. Ova komponenta je najvažniji element za sve ćelije: sadrži nasledne karakteristike. Bez jezgra, procesi reprodukcije i prijenosa genetskih informacija postali bi nemogući. Pogledajte sliku koja prikazuje strukturu jezgra.
- Nuklearna membrana, koja je istaknuta lila, propušta potrebne tvari unutra i otpušta ih natrag kroz pore - male rupice.
- Plazma je viskozna tvar i sadrži sve ostale nuklearne komponente.
- jezgro se nalazi u samom centru i ima oblik kugle. Njegovo glavna funkcija– formiranje novih ribozoma.
- Ako uzmemo u obzir centralni dioćelije u poprečnom presjeku, možete vidjeti suptilne plave pletenice - hromatin, glavnu supstancu, koja se sastoji od kompleksa proteina i dugih lanaca DNK koji nose potrebne informacije.
Stanične membrane
Pogledajmo pobliže rad, strukturu i funkcije ove komponente. Ispod je tabela koja jasno pokazuje važnost vanjske ljuske.
Hloroplasti
Ovo je još jedna najvažnija komponenta. Ali zašto hloroplasti nisu spomenuti ranije, pitate se? Da, jer se ova komponenta nalazi samo u biljnim ćelijama. Glavna razlika između životinja i biljaka je način ishrane: kod životinja je heterotrofna, a kod biljaka autotrofna. To znači da životinje nisu u stanju stvarati, odnosno sintetizirati organske tvari iz anorganskih - hrane se već gotovim organskim tvarima. Biljke su, naprotiv, sposobne provoditi proces fotosinteze i sadrže posebne komponente - hloroplaste. To su zeleni plastidi koji sadrže supstancu hlorofil. Uz njegovo učešće, svjetlosna energija se pretvara u energiju kemijskih veza organskih tvari.
Zanimljivo! Kloroplasti su koncentrirani u velikim količinama uglavnom u nadzemnim dijelovima biljaka - zelenim plodovima i listovima.
Ako vam se postavi pitanje: recite mi važna karakteristika zgrade organska jedinjenjaćelije, onda se odgovor može dati na sljedeći način.
- mnogi od njih sadrže atome ugljika, koji imaju različite kemijske i fizička svojstva, a također su u mogućnosti da se međusobno povežu;
- su nosioci, aktivni učesnici u različitim procesima koji se odvijaju u organizmima, ili su njihovi proizvodi. To se odnosi na hormone, razne enzime, vitamine;
- može formirati lance i prstenove, što pruža razne veze;
- uništavaju se prilikom zagrijavanja i interakcije s kisikom;
- atomi unutar molekula se međusobno kombinuju pomoću kovalentnih veza, ne razlažu se na ione i stoga sporo interaguju, reakcije između supstanci traju jako dugo - nekoliko sati, pa čak i dana.
Struktura hloroplasta
Tkanine
Ćelije mogu postojati jedna po jedna, kao kod jednoćelijskih organizama, ali se najčešće spajaju u grupe svoje vrste i formiraju različite strukture tkiva koje čine organizam. U ljudskom tijelu postoji nekoliko vrsta tkiva:
- epitelne– koncentrisano na površini kože, organi, elementi digestivnog trakta i respiratornog sistema;
- mišićav— krećemo se zahvaljujući kontrakciji mišića našeg tijela, izvodimo razne pokrete: od najjednostavnijeg pokreta malog prsta do brzog trčanja. Inače, otkucaji srca nastaju i zbog kontrakcije mišićnog tkiva;
- vezivno tkivočini do 80 posto mase svih organa i ima zaštitnu i potpornu ulogu;
- nervozan- formira nervna vlakna. Zahvaljujući njemu, kroz tijelo prolaze različiti impulsi.
Proces reprodukcije
Tokom cijelog života organizma dolazi do mitoze - tako se naziva proces diobe. koji se sastoji od četiri faze:
- Profaza. Dva centriola ćelije se dijele i kreću u suprotnim smjerovima. U isto vrijeme, hromozomi formiraju parove, a nuklearna ljuska počinje da se urušava.
- Druga faza se zove metafaze. Kromosomi se nalaze između centriola, a postupno vanjska ljuska jezgre potpuno nestaje.
- Anafaza je treća faza, tokom koje se centriole nastavljaju kretati u suprotnom smjeru jedna od druge, a pojedinačni hromozomi također prate centriole i udaljavaju se jedan od drugog. Citoplazma i cijela stanica počinju da se smanjuju.
- Telofaza– završna faza. Citoplazma se skuplja sve dok se ne pojave dvije identične nove ćelije. Oko hromozoma se formira nova membrana i u svakoj novoj ćeliji se pojavljuje jedan par centriola.
Zanimljivo! Epitelne ćelije se dijele brže od ćelija koštanog tkiva. Sve zavisi od gustine tkanine i drugih karakteristika. Prosječno trajanje Vijek trajanja glavnih strukturnih jedinica je 10 dana.
Struktura ćelije. Struktura i funkcije ćelije. Cell life.
Zaključak
Naučili ste koja je struktura ćelije – najvažnije komponente tijela. Milijarde ćelija čine nevjerovatno mudro organiziran sistem koji osigurava performanse i vitalnu aktivnost svih predstavnika životinjskog i biljnog svijeta.
Ćelije se dijele na prokariotske i eukariotske. Prvi su alge i bakterije, koje sadrže genetske informacije u jednoj organeli, hromozomu, dok eukariotske ćelije, koje čine složenije organizme kao što je ljudsko tijelo, imaju jasno diferencirano jezgro koje sadrži nekoliko hromozoma sa genetskim materijalom.
Eukariotska ćelija
Prokariotska ćelija
Struktura
Ćelijska ili citoplazmatska membrana
Citoplazmatska membrana (ovojnica) je fine strukture, koji odvaja sadržaj ćelije od okruženje. Sastoji se od dvostrukog sloja lipida sa proteinskim molekulima debljine približno 75 angstroma.
Stanične membrane Ona je kontinuirana, ali ima brojne nabore, zavoje i pore, što vam omogućava da regulirate prolaz tvari kroz njega.
Ćelije, tkiva, organi, sistemi i uređaji
Ćelije, Ljudsko tijelo- komponenta elemenata koji djeluju skladno kako bi efikasno obavljali sve vitalne funkcije.
Tekstil- to su ćelije istog oblika i strukture, specijalizovane za obavljanje iste funkcije. Različita tkiva se spajaju u organe, od kojih svako obavlja određenu funkciju u živom organizmu. Osim toga, organi su također grupirani u sistem za obavljanje određene funkcije.
Tkanine:
Epitelni- štiti i prekriva površinu tijela i unutrašnje površine organa.
Vezivno- masti, hrskavice i kosti. Obavlja razne funkcije.
Mišićav- glatko mišića, prugasto mišićno tkivo. Kontrahira i opušta mišiće.
Nervozan- neurone. Generiše i prenosi i prima impulse.
Veličina ćelije
Veličina ćelija uvelike varira, iako se uglavnom kreću od 5 do 6 mikrona (1 mikron = 0,001 mm). Ovo objašnjava činjenicu da mnoge ćelije nisu mogle vidjeti prije pronalaska elektronski mikroskop, čija se rezolucija kreće od 2 do 2000 angstroma (1 angstrom = 0,000 000 1 mm) Veličina nekih mikroorganizama je manja od 5 mikrona, ali postoje i džinovske ćelije. Najpoznatije je žumance ptičjih jaja, jajna ćelija veličine oko 20 mm.
Postoje još upečatljiviji primjeri: ćelija acetabularia, jednoćelijske morske alge, doseže 100 mm, a ramija, zeljasta biljka, doseže 220 mm - više od dlana.
Od roditelja do djece zahvaljujući hromozomima
Ćelijsko jezgro prolazi kroz razne promjene kada se stanica počinje dijeliti: membrana i nukleoli nestaju; U ovom trenutku, kromatin postaje gušći, na kraju formirajući debele niti - hromozome. Hromosom se sastoji od dvije polovice - hromatide, povezane u tački suženja (centrometar).
Naše ćelije, kao i sve životinjske i biljne ćelije, poštuju takozvani zakon numeričke konstantnosti, prema kojem je broj hromozoma određene vrste konstantan.
Osim toga, hromozomi su raspoređeni u parovima koji su međusobno identični.
Svaka ćelija u našem telu sadrži 23 para hromozoma, koji su nekoliko izduženih DNK molekula. Molekula DNK ima oblik dvostruke spirale, koja se sastoji od dvije šećerne fosfatne grupe, iz kojih vire dušične baze (purini i piramidini) u obliku stepenica spiralnog stepeništa.
Duž svakog hromozoma nalaze se geni odgovorni za naslijeđe, prijenos genetskih karakteristika s roditelja na djecu. Oni određuju boju očiju, kožu, oblik nosa itd.
Mitohondrije
Mitohondrije su okrugle ili izdužene organele raspoređene po citoplazmi, koje sadrže vodenu otopinu enzima koji su sposobni da provode brojne kemijske reakcije, kao što je ćelijsko disanje.
Kroz ovaj proces oslobađa se energija koja je ćeliji potrebna za obavljanje vitalnih funkcija. Mitohondrije se uglavnom nalaze u većini aktivne ćeliježivi organizmi: ćelije pankreasa i jetre.
Ćelijsko jezgro
Jezgro, po jedan u svakom ljudska ćelija, je njegova glavna komponenta, budući da je organizam koji kontroliše funkcije ćelije i nosilac nasljednih karakteristika, što dokazuje njegov značaj u reprodukciji i prenošenju biološkog nasljeđa.
U jezgri, čija se veličina kreće od 5 do 30 mikrona, mogu se razlikovati sljedeći elementi:
- Nuklearni omotač. Dvostruka je i omogućava supstancama da prolaze između jezgra i citoplazme zbog svoje porozne strukture.
- Nuklearna plazma. Lagana, viskozna tekućina u koju su uronjene preostale nuklearne strukture.
- Nucleolus. Kuglasto tijelo, izolirano ili u grupama, uključeno u formiranje ribozoma.
- Chromatin. Supstanca koja može poprimiti različite boje, a sastoji se od dugih niti DNK (deoksiribonukleinska kiselina). Niti su čestice, geni, od kojih svaki sadrži informacije o specifičnoj funkciji ćelije.
Nukleus tipične ćelije
Ćelije kože žive u proseku nedelju dana. Crvena krvna zrnca žive 4 mjeseca, a koštane ćelije od 10 do 30 godina.
Centrosome
Centrosom se obično nalazi blizu nukleusa i igra vitalna uloga u mitozi, odnosno diobi ćelije.
Sastoji se od 3 elementa:
- Diplosoma. Sastoji se od dvije centriole - cilindrične strukture smještene okomito.
- Centrosphere. Prozirna tvar u koju je uronjen diplozom.
- Aster. Sjajna formacija filamenata koji izlaze iz centosfere, koja ima bitan za mitozu.
Golgijev kompleks, lizozomi
Golgijev kompleks sastoji se od 5-10 ravnih diskova (ploča), u kojima se izdvaja glavni element - rezervoar i nekoliko diktiosoma, ili klaster rezervoara. Ovi diktiosomi su odvojeni i ravnomjerno raspoređeni tokom mitoze, odnosno diobe ćelije.
Lizozomi, "želudac" ćelije, formiraju se od vezikula Golgijevog kompleksa: sadrže digestivni enzimi, koji im omogućavaju da probave hranu koja ulazi u citoplazmu. Njihova unutrašnjost, ili mikus, obložena je debelim slojem polisaharida koji sprječavaju ove enzime da razbiju vlastiti stanični materijal.
Ribosomi
Ribosomi su ćelijske organele promjera oko 150 angstroma koje su pričvršćene za membrane endoplazmatskog retikuluma ili su slobodno locirane u citoplazmi.
Sastoje se od dvije podjedinice:
- velika podjedinica sastoji se od 45 proteinskih molekula i 3 RNK (ribonukleinska kiselina);
- manja podjedinica sastoji se od 33 proteinskih molekula i 1 RNK.
Ribosomi se kombinuju u polisome pomoću RNA molekula i sintetiziraju proteine iz molekula aminokiselina.
Citoplazma
Citoplazma je organska masa koja se nalazi između citoplazmatske membrane i nuklearne ovojnice. Sadrži unutrašnje okruženje - hijaloplazmu - viskoznu tečnost koja se sastoji od velike količine vode i sadrži proteine, monosaharide i masti u otopljenom obliku.
Dio je ćelije koja ima vitalnu aktivnost jer se unutar nje kreću različite stanične organele i dešavaju se biohemijske reakcije. Organele imaju istu ulogu u ćeliji kao i organi u ćeliji ljudsko tijelo: proizvodi vitalne tvari, stvara energiju, obavlja funkcije probave i izlučivanja organskih tvari itd.
Otprilike trećina citoplazme je voda.
Osim toga, citoplazma sadrži 30% organskih tvari (ugljikohidrati, masti, proteini) i 2-3% neorganskih tvari.
Endoplazmatski retikulum
Endoplazmatski retikulum je mreža slična struktura formirana savijanjem citoplazmatskog omotača u sebe.
Smatra se da je ovaj proces, poznat kao intususcepcija, doveo do složenijih stvorenja sa većim potrebama za proteinima.
Ovisno o prisutnosti ili odsustvu ribozoma u membranama, razlikuju se dvije vrste mreža:
1. Endoplazmatski retikulum je savijen. Skup ravnih struktura međusobno povezanih i komunicirajući s nuklearnom membranom. Za njega je vezan veliki broj ribozoma, pa je njegova funkcija akumulacija i oslobađanje proteina sintetiziranih u ribosomima.
2. Endoplazmatski retikulum je gladak. Mreža ravnih i tubularnih elemenata koja komunicira sa presavijenim endoplazmatskim retikulumom. Sintetiše, luči i transportuje masti kroz ćeliju, zajedno sa proteinima presavijenog retikuluma.
Ako želite pročitati sve najzanimljivije o ljepoti i zdravlju, pretplatite se na newsletter!
Kao što znate, gotovo svi organizmi na našoj planeti imaju ćelijsku strukturu. U osnovi, sve ćelije imaju sličnu strukturu. To je najmanja strukturna i funkcionalna jedinica živog organizma. Ćelije mogu imati različite funkcije, a samim tim i varijacije u svojoj strukturi. U mnogim slučajevima mogu djelovati kao nezavisni organizmi.
Ćelijska struktura imaju biljke, životinje, gljive, bakterije. Međutim, postoje neke razlike između njihovih strukturnih i funkcionalnih jedinica. I u ovom članku ćemo pogledati staničnu strukturu. 8. razred uključuje proučavanje ove teme. Stoga će članak biti od interesa za školarce, kao i za one koji su jednostavno zainteresirani za biologiju. Ovaj pregled će opisati različite organizme, sličnosti i razlike među njima.
Istorija teorije ćelijske strukture
Ljudi nisu uvijek znali od čega se sastoje organizmi. Relativno nedavno je postalo poznato da se sva tkiva formiraju od ćelija. Nauka koja ovo proučava je biologija. Ćelijsku strukturu tijela prvi su opisali naučnici Matthias Schleiden i Theodor Schwann. To se dogodilo 1838. Tada se struktura sastojala od sljedećih odredbi:
životinje i biljke svih vrsta nastaju iz ćelija;
rastu kroz stvaranje novih ćelija;
ćelija je najmanja jedinica života;
Organizam je skup ćelija.
Moderna teorija uključuje malo drugačije odredbe, a ima ih malo više:
ćelija može doći samo iz matične ćelije;
Ne sastoji se od jednostavne kolekcije ćelija, već od onih ujedinjenih u tkiva, organe i organske sisteme;
ćelije svih organizama imaju sličnu strukturu;
ćelija - složen sistem, koji se sastoji od manjih funkcionalnih jedinica;
ćelija - najmanja strukturna jedinica, sposoban da djeluje kao samostalan organizam.
Struktura ćelije
Budući da gotovo svi živi organizmi imaju ćelijsku strukturu, vrijedno je razmotriti opšte karakteristike strukturu ovog elementa. Prvo, sve stanice se dijele na prokariotske i eukariotske. Potonji sadrže jezgro koje štiti nasljedne informacije zabilježene na DNK. U prokariotskim ćelijama ga nema, a DNK slobodno pluta. Svi su građeni prema sledeći dijagram. Imaju ljusku - plazma membranu, oko koje se obično nalaze dodatne zaštitne formacije. Sve ispod nje, osim jezgra, je citoplazma. Sastoji se od hijaloplazme, organela i inkluzija. Hijaloplazma je glavna prozirna supstanca koja služi unutrašnje okruženjećelije i ispunjava sav njen prostor. Organele su trajne strukture, koji obavljaju određene funkcije, odnosno osiguravaju vitalnu aktivnost ćelije. Inkluzije su nestalne formacije koje također igraju jednu ili drugu ulogu, ali to rade privremeno.
Ćelijska struktura živih organizama
Sada ćemo navesti organele koje su iste za ćelije bilo kojeg živog bića na planeti, osim bakterija. To su mitohondrije, ribozomi, Golgijev aparat, endoplazmatski retikulum, lizozomi, citoskelet. Bakterije karakterizira samo jedna od ovih organela - ribozomi. Pogledajmo sada strukturu i funkcije svake organele posebno.
Mitohondrije
Oni obezbjeđuju intracelularno disanje. Mitohondrije igraju ulogu svojevrsne "elektrane", proizvodeći energiju koja je neophodna za život ćelije, za prolazak određenih hemijskih reakcija u njoj.
Pripadaju dvomembranskim organelama, odnosno imaju dvije zaštitne ljuske - vanjsku i unutrašnju. Ispod njih je matriks - analog hijaloplazme u ćeliji. Kriste se formiraju između vanjske i unutrašnje membrane. To su nabori koji sadrže enzime. Ove tvari su potrebne da bi se mogle provesti kemijske reakcije koje oslobađaju energiju potrebnu ćeliji.
Ribosomi
Oni su odgovorni za metabolizam proteina, naime, za sintezu supstanci ove klase. Ribosomi se sastoje od dva dijela - podjedinica, velike i male. Ova organela nema membranu. Ribosomske podjedinice se kombinuju samo neposredno pre procesa sinteze proteina, a ostatak vremena su odvojene. Supstance se ovdje proizvode na osnovu informacija zabilježenih na DNK. Ova informacija se dostavlja ribosomima pomoću tRNA, budući da bi transport DNK ovdje svaki put bio vrlo nepraktičan i opasan - vjerovatnoća njegovog oštećenja bila bi prevelika.
Golgijev aparat
Ova organela se sastoji od hrpa ravnih cisterni. Funkcije ove organele su da akumulira i modificira različite tvari, a također učestvuje u procesu formiranja lizosoma.
Endoplazmatski retikulum
Dijeli se na glatku i hrapavu. Prvi je izgrađen od ravnih cijevi. Odgovoran je za proizvodnju steroida i lipida u ćeliji. Grubi se tako naziva jer se na zidovima membrane od kojih se sastoji brojni ribozomi. Obavlja transportnu funkciju. Naime, on prenosi tamo sintetizirane proteine iz ribozoma u Golgijev aparat.
Lizozomi
Oni su proizvodi koji sadrže enzime neophodne za izvođenje hemijskih reakcija koje se javljaju tokom unutarćelijskog metabolizma. Najveći broj lizosoma uočen je u leukocitima - stanicama koje obavljaju imunološku funkciju. To se objašnjava činjenicom da provode fagocitozu i prisiljeni su probaviti strani protein, što zahtijeva veliku količinu enzima.
Citoskelet
Ovo je posljednja organela koja je zajednička gljivama, životinjama i biljkama. Jedna od njegovih glavnih funkcija je održavanje oblika ćelije. Formira se od mikrotubula i mikrofilamenata. Prve su šuplje cijevi napravljene od proteina tubulina. Zbog njihovog prisustva u citoplazmi, neke organele se mogu kretati po ćeliji. Osim toga, cilije i flagele kod jednoćelijskih organizama mogu se sastojati i od mikrotubula. Druga komponenta citoskeleta, mikrofilamenti, sastoji se od kontraktilnih proteina aktina i miozina. Kod bakterija ova organela obično nema. Ali neke od njih karakterizira prisutnost citoskeleta, ali je primitivniji, ne tako složen kao kod gljiva, biljaka i životinja.
Organele biljnih ćelija
Stanična struktura biljaka ima neke karakteristike. Pored gore navedenih organela, prisutne su i vakuole i plastidi. Prvi su dizajnirani da akumuliraju tvari u njemu, uključujući i one nepotrebne, jer ih je često nemoguće ukloniti iz stanice zbog prisustva gustog zida oko membrane. Tečnost koja se nalazi unutar vakuole naziva se ćelijski sok. Mlada u početku ima nekoliko malih vakuola, koje se starenjem spajaju u jednu veliku. Plastidi se dijele na tri tipa: hromoplasti, leukoplasti i hromoplasti. Prve karakteriše prisustvo crvenog, žutog ili narandžastog pigmenta. Hromoplasti su u većini slučajeva potrebni za privlačenje svijetle boje insekti oprašivači ili životinje koje učestvuju u distribuciji plodova zajedno sa sjemenkama. Zahvaljujući ovim organelama cvijeće i plodovi imaju različite boje. Od hloroplasta se mogu formirati hromoplasti, što se može uočiti u jesen, kada listovi poprime žutocrvene nijanse, kao i kada plodovi sazrijevaju, kada boja postepeno potpuno nestaje. zelene boje. Sljedeći tip plastida - leukoplasti - dizajnirani su za skladištenje tvari kao što su škrob, neke masti i proteini. Kloroplasti provode proces fotosinteze, kroz koji biljke dobivaju potrebne organske tvari za sebe.
Od šest molekula ugljičnog dioksida i iste količine vode, stanica može primiti jedan molekul glukoze i šest kisika, koji se oslobađaju u atmosferu. Hloroplasti su organele sa dvostrukom membranom. Njihova matrica sadrži tilakoide grupisane u grana. Ove strukture sadrže hlorofil i tu se odvija reakcija fotosinteze. Osim toga, matriks hloroplasta također sadrži vlastite ribozome, RNK, DNK, posebne enzime, škrobna zrna i lipidne kapljice. Matrica ovih organela naziva se i stroma.
Karakteristike gljiva
Ovi organizmi također imaju ćelijsku strukturu. U davna vremena bili su ujedinjeni u jedno kraljevstvo sa biljkama isključivo prema spoljni znak, međutim, s dolaskom razvijenije nauke, postalo je jasno da se to ne može učiniti.
Prvo, gljive, za razliku od biljaka, nisu autotrofi, one same nisu sposobne proizvoditi organske tvari, već se hrane samo gotovim. Drugo, gljivična stanica je sličnija životinjskoj, iako ima neke biljne karakteristike. Ćelija gljive, baš kao i biljka, okružena je gustim zidom, ali se ne sastoji od celuloze, već od hitina. Ovu supstancu životinje teško probavljaju, zbog čega se gljive smatraju teškom hranom. Osim gore opisanih organela, koje su karakteristične za sve eukariote, postoji i vakuola - ovo je još jedna sličnost između gljiva i biljaka. Ali plastidi se ne primjećuju u strukturi gljivične stanice. Između zida i citoplazmatske membrane nalazi se lozomom čije funkcije još uvijek nisu u potpunosti razjašnjene. Inače, struktura ćelije gljive podsjeća na životinjsku. Osim organela, u citoplazmi plutaju i inkluzije kao što su masti i glikogen.
Životinjske ćelije
Karakteriziraju ih sve organele koje su opisane na početku članka. Osim toga, na vrhu plazma membrane nalazi se glikokaliks, membrana koja se sastoji od lipida, polisaharida i glikoproteina. Učestvuje u transportu supstanci između ćelija.
Core
Naravno, pored uobičajenih organela, životinjske, biljne i gljivične ćelije imaju jezgro. Zaštićena je sa dvije školjke koje imaju pore. Matrica se sastoji od karioplazme (nuklearni sok), u kojoj plutaju hromozomi sa nasljednim informacijama zabilježenim na njima. Tu su i jezgre, koje su odgovorne za formiranje ribozoma i sintezu RNK.
Prokarioti
To uključuje bakterije. Stanična struktura bakterija je primitivnija. Oni nemaju jezgro. Citoplazma sadrži organele kao što su ribozomi. Oko plazma membrane je ćelijski zid napravljen od mureina. Većina prokariota opremljena je organelama kretanja - uglavnom flagelama. Oko ćelijskog zida može se nalaziti i dodatna zaštitna ljuska, mukozna kapsula. Pored glavnih molekula DNK, u citoplazmi bakterija nalaze se plazmidi na kojima se bilježe informacije koje su odgovorne za povećanje otpornosti organizma na nepovoljne uvjete.
Da li su svi organizmi napravljeni od ćelija?
Neki vjeruju da svi živi organizmi imaju ćelijsku strukturu. Ali to nije istina. Postoji takvo carstvo živih organizama kao što su virusi.
Nisu napravljene od ćelija. Ovaj organizam je predstavljen kapsidom - proteinskom ljuskom. Unutar njega je DNK ili RNK, na kojima je zabilježena mala količina genetskih informacija. Oko proteinske ljuske može se nalaziti i lipoproteinska ljuska, nazvana superkapsid. Virusi se mogu razmnožavati samo unutar stranih ćelija. Osim toga, sposobni su za kristalizaciju. Kao što vidite, tvrdnja da svi živi organizmi imaju ćelijsku strukturu je netačna.
uporedna tabela
Sada kada smo pogledali strukturu različitih organizama, hajde da sumiramo. Dakle, ćelijska struktura, tabela:
| Životinje | Biljke | Pečurke | Bakterije | |
| Core | Jedi | Jedi | Jedi | br |
| Ćelijski zid | br | Da, napravljen od celuloze | Da, od hitina | Da, iz Mureina |
| Ribosomi | Jedi | Jedi | Jedi | Jedi |
| Lizozomi | Jedi | Jedi | Jedi | br |
| Mitohondrije | Jedi | Jedi | Jedi | br |
| Golgijev aparat | Jedi | Jedi | Jedi | br |
| Citoskelet | Jedi | Jedi | Jedi | Jedi |
| Endoplazmatski retikulum | Jedi | Jedi | Jedi | br |
| Citoplazmatska membrana | Jedi | Jedi | Jedi | Jedi |
| Dodatne školjke | Glikokaliks | br | br | Sluzna kapsula |
To je vjerovatno sve. Pogledali smo ćelijsku strukturu svih organizama koji postoje na planeti.
