Buňka je základní stavební a funkční jednotkou všech živých organismů, kromě virů. Má specifickou strukturu, včetně mnoha komponent, které plní specifické funkce.
Jaká věda buňku studuje?
Každý ví, že vědou o živých organismech je biologie. Struktura buňky je studována jejím oborem – cytologií.
Z čeho se skládá buňka?
Tato struktura se skládá z membrány, cytoplazmy, organel nebo organel a jádra (nepřítomného v prokaryotických buňkách). Struktura buněk organismů patřících do různé třídy, se mírně liší. Mezi buněčnou strukturou eukaryot a prokaryot jsou pozorovány významné rozdíly.
Plazmatická membrána
Membrána hraje velmi důležitou roli – odděluje a chrání obsah buňky před vnější prostředí. Skládá se ze tří vrstev: dvou proteinových vrstev a střední fosfolipidové vrstvy.
Buněčná stěna
Další struktura, která chrání buňku před expozicí vnější faktory, umístěný nahoře plazmatická membrána. Přítomný v buňkách rostlin, bakterií a hub. V první se skládá z celulózy, ve druhé - z mureinu, ve třetí - z chitinu. V živočišných buňkách je na membráně umístěna glykokalyx, která se skládá z glykoproteinů a polysacharidů.
Cytoplazma
Představuje celý buněčný prostor ohraničený membránou s výjimkou jádra. Cytoplazma zahrnuje organely, které plní hlavní funkce zodpovědné za život buňky.
Organely a jejich funkce
Struktura buňky živého organismu zahrnuje řadu struktur, z nichž každá plní specifickou funkci. Říká se jim organely nebo organely.
Mitochondrie
Lze je nazvat jednou z nejdůležitějších organel. Mitochondrie jsou zodpovědné za syntézu energie nezbytné pro život. Kromě toho se podílejí na syntéze některých hormonů a aminokyselin.
Energie v mitochondriích vzniká díky oxidaci molekul ATP, ke které dochází pomocí speciálního enzymu zvaného ATP syntáza. Mitochondrie jsou kulaté nebo tyčinkovité struktury. Jejich počet v živočišná buňka, v průměru je 150-1500 kusů (záleží na jeho účelu). Skládají se ze dvou membrán a matrice - polotekuté hmoty, která vyplňuje vnitřní prostor organely. Hlavní složkou skořápek jsou bílkoviny, v jejich struktuře jsou také přítomny fosfolipidy. Prostor mezi membránami je vyplněn kapalinou. Mitochondriální matrix obsahuje zrna, která akumulují určité látky, jako jsou ionty hořčíku a vápníku, nezbytné pro tvorbu energie, a polysacharidy. Také tyto organely mají svůj vlastní aparát pro biosyntézu bílkovin, podobný tomu u prokaryot. Skládá se z mitochondriální DNA, souboru enzymů, ribozomů a RNA. Struktura prokaryotické buňky má své vlastní vlastnosti: neobsahuje mitochondrie.
Ribozomy
Tyto organely se skládají z ribozomální RNA (rRNA) a proteinů. Díky nim se provádí translace - proces syntézy proteinů na matrici mRNA (messenger RNA). Jedna buňka může obsahovat až deset tisíc těchto organel. Ribozomy se skládají ze dvou částí: malé a velké, které se spojují přímo v přítomnosti mRNA.
V cytoplazmě se koncentrují ribozomy, které se podílejí na syntéze proteinů nezbytných pro samotnou buňku. A ty, s jejichž pomocí se produkují proteiny transportované mimo buňku, se nacházejí na plazmatické membráně.
golgiho komplex
Je přítomen pouze v eukaryotických buňkách. Tato organela se skládá z diktosomů, jejichž počet je obvykle přibližně 20, ale může dosáhnout několika stovek. Golgiho aparát je součástí buněčné struktury pouze eukaryotických organismů. Nachází se v blízkosti jádra a plní funkci syntézy a ukládání určitých látek, například polysacharidů. Produkuje lysozomy, které promluvime si níže. Součástí je i tato organela vylučovací soustava buňky. Diktosomy jsou prezentovány ve formě stohů zploštělých diskovitých cisteren. Na okrajích těchto struktur se tvoří vezikuly, obsahující látky, které je třeba z buňky odstranit.
Lysozomy
Tyto organely jsou malé vezikuly obsahující sadu enzymů. Jejich struktura má jednu membránu pokrytou vrstvou proteinu nahoře. Funkcí lysozomů je intracelulární trávení látek. Díky enzymu hydroláze se pomocí těchto organel odbourávají tuky, bílkoviny, sacharidy a nukleové kyseliny.
Endoplazmatické retikulum (retikulum)
Buněčná struktura všech eukaryotických buněk také implikuje přítomnost EPS (endoplazmatického retikula). Endoplazmatické retikulum se skládá z trubic a zploštělých dutin s membránou. Tato organela se vyskytuje ve dvou typech: hrubá a hladká síť. První se vyznačuje tím, že k jeho membráně jsou připojeny ribozomy, druhý tuto vlastnost nemá. Hrubý endoplazmatického retikula plní funkci syntézy proteinů a lipidů, které jsou potřebné pro tvorbu buněčné membrány nebo pro jiné účely. Smooth se podílí na tvorbě tuků, sacharidů, hormonů a dalších látek kromě bílkovin. Endoplazmatické retikulum také plní funkci transportu látek po celé buňce.
Cytoskelet
Skládá se z mikrotubulů a mikrofilament (aktin a intermediát). Složkami cytoskeletu jsou polymery proteinů, především aktin, tubulin nebo keratin. Mikrotubuly slouží k udržení tvaru buňky, tvoří orgány pohybu u jednoduchých organismů, jako jsou nálevníci, chlamydomonas, euglena aj. Aktinová mikrofilamenta plní i roli kostry. Kromě toho se podílejí na procesu pohybu organel. Meziprodukty v různých buňkách jsou vytvořeny z různých proteinů. Udržují tvar buňky a také zajišťují jádro a další organely ve stálé poloze.
Buněčné centrum
Skládá se z centriol, které mají tvar dutého válce. Jeho stěny jsou tvořeny mikrotubuly. Tato struktura se účastní procesu dělení, zajišťuje distribuci chromozomů mezi dceřinými buňkami.
Jádro
V eukaryotických buňkách je jednou z nejdůležitějších organel. Uchovává DNA, která šifruje informace o celém organismu, jeho vlastnostech, bílkovinách, které musí buňka syntetizovat atd. Skládá se z obalu, který chrání genetický materiál, jaderné mízy (matrice), chromatinu a jadérka. Skořápka je vytvořena ze dvou porézních membrán umístěných v určité vzdálenosti od sebe. Matrice je reprezentována proteiny, tvoří příznivé prostředí uvnitř jádra pro ukládání dědičné informace. Jaderná míza obsahuje vláknité proteiny, které slouží jako podpora, stejně jako RNA. Je zde také přítomen chromatin, mezifázová forma existence chromozomů. Během buněčného dělení se mění z chomáčů na tyčinkovité útvary.
Nucleolus
Jedná se o samostatnou část jádra zodpovědnou za tvorbu ribozomální RNA.
Organely se nacházejí pouze v rostlinných buňkách
Rostlinné buňky mají některé organely, které nejsou charakteristické pro žádné jiné organismy. Patří mezi ně vakuoly a plastidy.
Vacuole
Jedná se o druh rezervoáru, kde se ukládají rezervní živiny a také odpadní produkty, které nelze odstranit kvůli husté buněčné stěně. Od cytoplazmy je oddělena specifickou membránou zvanou tonoplast. Při fungování buňky se jednotlivé malé vakuoly spojují do jedné velké - centrální.
Plastidy
Tyto organely se dělí do tří skupin: chloroplasty, leukoplasty a chromoplasty.
Chloroplasty
Jedná se o nejdůležitější organely rostlinné buňky. Díky nim dochází k fotosyntéze, při které buňka přijímá živiny, které potřebuje. živin. Chloroplasty mají dvě membrány: vnější a vnitřní; matrice - látka, která vyplňuje vnitřní prostor; vlastní DNA a ribozomy; škrobová zrna; zrna. Ty se skládají z hromad thylakoidů s chlorofylem, obklopených membránou. Právě v nich probíhá proces fotosyntézy.
Leukoplasty
Tyto struktury se skládají ze dvou membrán, matrice, DNA, ribozomů a thylakoidů, ale tylakoidy neobsahují chlorofyl. Leukoplasty plní rezervní funkci, akumulují živiny. Obsahují speciální enzymy, které umožňují získat z glukózy škrob, který ve skutečnosti slouží jako rezervní látka.
Chromoplasty
Tyto organely mají stejnou strukturu jako výše popsané, neobsahují však tylakoidy, ale existují karotenoidy, které mají specifickou barvu a nacházejí se přímo u membrány. Díky těmto strukturám jsou okvětní lístky natřeny určitou barvou, což jim umožňuje přitahovat opylující hmyz.
Většina živých organismů má buněčnou strukturu. Buňka je strukturální a funkční jednotka živých věcí. Vyznačuje se všemi znaky a funkcemi živých organismů: metabolismus a energie, růst, rozmnožování, seberegulace. Buňky se liší tvarem, velikostí, funkcemi a typem metabolismu (obr. 47).
Rýže. 47. Diverzita buněk: 1 - zelená euglena; 2 - bakterie; 3 - rostlinná buňka listové dřeně; 4 - epitelová buňka; 5 - nervová buňka
Velikosti buněk se pohybují od 3-10 do 100 um (1 um = 0,001 m). Méně časté jsou buňky menší než 1-3 mikrony. Existují také obří buňky, jejichž velikost dosahuje několika centimetrů. Tvar buněk je také velmi rozmanitý: kulovitý, válcový, oválný, vřetenovitý, hvězdicovitý atd. Všechny buňky však mají mnoho společného. Mají to stejné chemické složení A celkový plán budov.
Chemické složení buňky. Ze všech známých chemické prvky Asi 20 se nachází v živých organismech a 4 z nich: kyslík, uhlík, vodík a dusík tvoří až 95 %. Tyto prvky se nazývají biogenní prvky. Z anorganické látky které jsou součástí živých organismů, nejvyšší hodnotu má vodu. Jeho obsah v buňce se pohybuje od 60 do 98 %. Kromě vody obsahuje buňka také minerály, především ve formě iontů. Jedná se o sloučeniny železa, jódu, chloru, fosforu, vápníku, sodíku, draslíku atd.
Kromě anorganických látek obsahuje buňka také organická hmota: proteiny, lipidy (tuky), sacharidy (cukry), nukleové kyseliny (DNA, RNA). Tvoří většinu buňky. Nejdůležitějšími organickými látkami jsou nukleové kyseliny a bílkoviny. Nukleové kyseliny (DNA a RNA) se podílejí na přenosu dědičné informace, syntéze proteinů a regulaci všech procesů buněčného života.
Veverky plní řadu funkcí: stavební, regulační, transportní, kontraktilní, ochranné, energetické. Nejdůležitější je ale enzymatická funkce bílkovin.
Enzymy- to jsou biologické katalyzátory, které urychlují a regulují veškerou rozmanitost chemické reakce vyskytující se v živých organismech. Žádná reakce v živé buňce neproběhne bez účasti enzymů.
Lipidy A sacharidy Plní především stavební a energetické funkce a jsou rezervními živinami pro tělo.
Tak, fosfolipidy spolu s proteiny budují všechny membránové struktury buňky. Uhlohydrát s vysokou molekulovou hmotností, celulóza, tvoří buněčnou stěnu rostlin a hub.
Tuky, škrob A glykogen jsou rezervní živiny pro buňku a tělo jako celek. Glukóza, fruktóza, sacharóza a další Sahara jsou součástí kořenů, listů a plodů rostlin. Glukóza je obligátní složkou krevní plazmy lidí a mnoha zvířat. Při štěpení sacharidů a tuků v těle se uvolňuje velké množství energie, která je nezbytná pro životně důležité procesy.
Buněčné struktury. Buňka se skládá z vnější buněčné membrány, cytoplazmy s organelami a jádra (obr. 48).
Rýže. 48. Kombinovaný diagram struktury živočišné (A) a rostlinné (B) buňky: 1 - skořápka; 2 - vnější buněčná membrána; 3 - jádro; 4 - chromatin; 5 - jadérko; 6 - endoplazmatické retikulum (hladké a zrnité); 7 - mitochondrie; 8 - chloroplasty; 9 - Golgiho aparát; 10 - lysozom; 11 - buněčné centrum; 12 - ribozomy; 13 - vakuola; 14 - cytoplazma
Vnější buněčná membrána- jedná se o jednu membránu buněčná struktura, která omezuje živý obsah buňky všech organismů. Se selektivní propustností chrání buňku, reguluje tok látek a výměnu s vnějším prostředím a udržuje určitý tvar buňky. Buňky rostlinných organismů a hub mají kromě membrány na vnější straně také obal. Tato neživá buněčná struktura se skládá z celulózy v rostlinách a chitinu v houbách, dodává buňce sílu, chrání ji a je „kostrou“ rostlin a hub.
V cytoplazma, Polotekutý obsah buňky obsahuje všechny organely.
Endoplazmatické retikulum proniká do cytoplazmy, zajišťuje komunikaci mezi jednotlivými částmi buňky a transport látek. Existují hladké a zrnité EPS. Granulovaný ER obsahuje ribozomy.
Ribozomy- Jedná se o malá tělíska ve tvaru houby, na kterých v buňce probíhá syntéza bílkovin.
Golgiho aparát zajišťuje balení a odstraňování syntetizovaných látek z buňky. Kromě toho se z jeho struktur tvoří lysozomy. Tato kulovitá tělíska obsahují enzymy, které rozkládají živiny vstupující do buňky a zajišťují intracelulární trávení.
Mitochondrie- Jedná se o poloautonomní membránové struktury podlouhlého tvaru. Jejich počet v buňkách se mění a v důsledku dělení se zvyšuje. Mitochondrie jsou energetické stanice buňky. Při procesu dýchání dochází ke konečné oxidaci látek vzdušným kyslíkem. V tomto případě se uvolněná energie ukládá do molekul ATP, k jehož syntéze dochází v těchto strukturách.
chloroplasty, poloautonomní membránové organely, jsou charakteristické pouze pro rostlinné buňky. Chloroplasty mají zelenou barvu díky pigmentu chlorofylu, zajišťují proces fotosyntézy.
Kromě chloroplastů mají i rostlinné buňky vakuoly, naplněné buněčnou mízou.
Buněčné centrum podílí se na procesu buněčného dělení. Skládá se ze dvou centriol a centrosféry. Při dělení tvoří vlákna vřetena a poskytují rovnoměrné rozložení chromozomy v buňce.
Jádro- Toto je centrum pro regulaci života buňky. Jádro je odděleno od cytoplazmy jadernou membránou, která má póry. Uvnitř je vyplněn karyoplazmou, která obsahuje molekuly DNA zajišťující přenos dědičné informace. Zde dochází k syntéze DNA, RNA a ribozomů. Často je v jádře vidět jeden nebo více tmavých kulatých útvarů – jedná se o jadérka. Zde se tvoří a hromadí ribozomy. V jádře nejsou molekuly DNA viditelné, protože jsou ve formě tenkých vláken chromatinu. DNA se před dělením spirálovitě zamotává, zahušťuje, tvoří komplexy s proteinem a mění se v jasně viditelné struktury – chromozomy (obr. 49). Obvykle jsou chromozomy v buňce párové, mají identický tvar, velikost a dědičnou informaci. Spárované chromozomy se nazývají homologní. Dvojitá párová sada chromozomů se nazývá diploidní. Některé buňky a organismy obsahují jedinou nepárovou sadu tzv haploidní.
Rýže. 49. A - struktura chromozomů: 1 - centromera; 2 - ramena chromozomů; 3 - molekuly DNA; 4 - sesterské chromatidy; B - typy chromozomů: 1 - stejně ozbrojení; 2 - různá ramena; 3 - jednoramenný
Počet chromozomů pro každý typ organismu je konstantní. V lidských buňkách je tedy 46 chromozomů (23 párů), v buňkách pšenice je jich 28 (14 párů) a v holubích 80 (40 párů). Tyto organismy obsahují diploidní sadu chromozomů. Některé organismy, jako jsou řasy, mechy a houby, mají haploidní sadu chromozomů. Pohlavní buňky ve všech organismech jsou haploidní.
Kromě těch uvedených mají některé buňky specifické organely - řasy A bičíky, zajišťující pohyb především u jednobuněčných organismů, ale jsou přítomny i v některých buňkách mnohobuněčné organismy. Bičíky se například vyskytují v Euglena green, Chlamydomonas a některých bakteriích a řasinky se nacházejí v řasinkách, buňkách řasinkového epitelu zvířat.
| |
§ 43. Základní kritéria pro živé věci§ 45. Vlastnosti buněčné aktivity
Podobné stránky
Všechny živé bytosti a organismy se neskládají z buněk: rostliny, houby, bakterie, zvířata, lidé. Přes svou minimální velikost plní všechny funkce celého organismu buňka. Uvnitř probíhají složité procesy, na kterých závisí vitalita těla a fungování jeho orgánů.
V kontaktu s
Strukturální vlastnosti
Vědci studují strukturální vlastnosti buňky a principy jeho práce. Detailní zkoumání strukturních znaků buňky je možné pouze s pomocí výkonného mikroskopu.
Všechny naše tkáně - kůže, kosti, vnitřní orgány sestávají z buněk, které jsou konstrukční materiál, existují různé formy a velikosti, každá odrůda plní specifickou funkci, ale hlavní rysy jejich struktury jsou podobné.
Nejprve zjistíme, co se za tím skrývá strukturní organizace buněk. V průběhu svého výzkumu vědci zjistili, že buněčný základ je membránový princip. Ukazuje se, že všechny buňky jsou tvořeny z membrán, které se skládají z dvojité vrstvy fosfolipidů, s vnějšími a uvnitř proteinové molekuly jsou ponořeny.
Jaká vlastnost je charakteristická pro všechny typy buněk: stejná struktura, stejně jako funkčnost - regulace metabolického procesu, využití vlastního genetického materiálu (přítomnost a RNA), příjem a spotřeba energie.
Strukturální organizace buňky je založena na následujících prvcích, které plní specifickou funkci:
- membrána- buněčná membrána, skládá se z tuků a bílkovin. Jeho hlavním úkolem je oddělovat látky uvnitř od vnějšího prostředí. Struktura je polopropustná: může také přenášet oxid uhelnatý;
- jádro– centrální oblast a hlavní složkou, oddělené od ostatních prvků membránou. Právě uvnitř jádra jsou informace o růstu a vývoji, genetický materiál, prezentovaný ve formě molekul DNA, které tvoří složení;
- cytoplazma- jedná se o kapalnou látku, která tvoří vnitřní prostředí, kde probíhají různé životně důležité procesy a obsahuje mnoho důležitých složek.
Z čeho se skládá buněčný obsah, jaké jsou funkce cytoplazmy a jejích hlavních složek:
- Ribozom- nejdůležitější organela, která je nezbytná pro procesy biosyntézy bílkovin z aminokyselin, bílkoviny fungují velké množstvíživotně důležité úkoly.
- Mitochondrie- další složka umístěná uvnitř cytoplazmy. Dá se to popsat jednou větou – zdroj energie. Jejich funkcí je poskytovat součástkám energii pro další výrobu energie.
- Golgiho aparát se skládá z 5 - 8 sáčků, které jsou vzájemně spojeny. Hlavním úkolem tohoto aparátu je přenášet proteiny do jiných částí buňky a poskytovat energetický potenciál.
- Poškozené prvky jsou vyčištěny lysozomy.
- Zvládá přepravu endoplazmatické retikulum, přes které bílkoviny pohybují molekuly užitečných látek.
- Centrioly jsou zodpovědní za reprodukci.
Jádro
Protože se jedná o buněčné centrum, je třeba věnovat pozornost jeho struktuře a funkcím Speciální pozornost. Tato složka je nejdůležitější prvek pro všechny buňky: obsahuje dědičné vlastnosti. Bez jádra by se procesy reprodukce a přenosu genetické informace staly nemožnými. Podívejte se na obrázek znázorňující strukturu jádra.
- Šeříkem zvýrazněná jaderná membrána propouští potřebné látky dovnitř a uvolňuje je zpět přes póry – malé dírky.
- Plazma je viskózní látka a obsahuje všechny ostatní jaderné složky.
- jádro se nachází v samém středu a má tvar koule. Jeho hlavní funkce– tvorba nových ribozomů.
- Pokud vezmeme v úvahu centrální část buňkami v příčném řezu jsou vidět jemné modré vazby - chromatin, hlavní látka, která se skládá z komplexu proteinů a dlouhých řetězců DNA nesoucích potřebné informace.
Buněčná membrána
Podívejme se blíže na práci, strukturu a funkce této komponenty. Níže je tabulka, která jasně ukazuje důležitost vnějšího pláště.
Chloroplasty
Toto je další nejdůležitější součást. Ale proč nebyly chloroplasty zmíněny dříve, ptáte se? Ano, protože tato složka se nachází pouze v rostlinných buňkách. Hlavním rozdílem mezi zvířaty a rostlinami je způsob výživy: u zvířat je heterotrofní a u rostlin autotrofní. To znamená, že zvířata nejsou schopna vytvářet, tedy syntetizovat organické látky z anorganických - živí se hotovými organickými látkami. Rostliny jsou naopak schopny provádět proces fotosyntézy a obsahují speciální složky - chloroplasty. Jedná se o zelené plastidy obsahující látku chlorofyl. S jeho účastí se světelná energie přeměňuje na energii chemických vazeb organických látek.
Zajímavý! Chloroplasty se ve velkém množství koncentrují především v nadzemních částech rostlin – zelených plodech a listech.
Máte-li otázku: řekněte mi důležitou vlastností budov organické sloučeniny buňky, pak lze odpověď dát následovně.
- mnohé z nich obsahují atomy uhlíku, které mají různé chemické a fyzikální vlastnosti a jsou také schopny se navzájem propojit;
- jsou nosiči, aktivními účastníky různých procesů probíhajících v organismech nebo jsou jejich produkty. To se týká hormonů, různých enzymů, vitamínů;
- může tvořit řetězy a kroužky, což poskytuje řadu spojení;
- jsou zničeny při zahřátí a interakci s kyslíkem;
- atomy v molekulách jsou vzájemně kombinovány pomocí kovalentních vazeb, nerozkládají se na ionty a interagují proto pomalu, reakce mezi látkami trvají velmi dlouho - několik hodin až dnů.
Struktura chloroplastu
Tkaniny
Buňky mohou existovat jedna po druhé, jako u jednobuněčných organismů, ale nejčastěji se spojují do skupin svého druhu a vytvářejí různé tkáňové struktury, které tvoří organismus. V lidském těle existuje několik typů tkání:
- epiteliální– soustředěný na povrchu kůže, orgány, prvky trávicího traktu a dýchacího systému;
- svalnatý— pohybujeme se díky kontrakci svalů našeho těla, provádíme různé pohyby: od nejjednoduššího pohybu malíčku až po rychlý běh. Mimochodem, srdeční tep také nastává kvůli kontrakci svalové tkáně;
- pojivové tkáně tvoří až 80 procent hmoty všech orgánů a hraje ochrannou a podpůrnou roli;
- nervový- tvoří nervová vlákna. Díky němu procházejí tělem různé impulsy.
Reprodukční proces
V průběhu života organismu dochází k mitóze – tak se nazývá proces dělení. skládající se ze čtyř fází:
- Profáze. Dva centrioly buňky se dělí a pohybují v opačných směrech. Současně chromozomy tvoří páry a jaderný obal se začíná hroutit.
- Druhý stupeň se nazývá metafáze. Chromozomy se nacházejí mezi centrioly a postupně vnější obal jádra zcela mizí.
- Anafáze je třetí stádium, během kterého se centrioly dále od sebe pohybují v opačném směru a jednotlivé chromozomy také následují centrioly a vzdalují se od sebe. Cytoplazma a celá buňka se začnou zmenšovat.
- Telofáze- poslední stadium. Cytoplazma se stahuje, dokud se neobjeví dvě identické nové buňky. Kolem chromozomů se vytvoří nová membrána a v každé nové buňce se objeví jeden pár centriol.
Zajímavý! Epiteliální buňky se dělí rychleji než buňky epitelu kostní tkáně. Vše závisí na hustotě tkanin a dalších vlastnostech. Průměrná doba trváníŽivotnost hlavních konstrukčních celků je 10 dní.
Buněčná struktura. Buněčná struktura a funkce. Buněčný život.
Závěr
Dozvěděli jste se, jaká je stavba buňky – nejdůležitější složky těla. Miliardy buněk tvoří úžasně moudře organizovaný systém, který zajišťuje výkon a životně důležitou činnost všech zástupců živočišného a rostlinného světa.
Buňky se dělí na prokaryotické a eukaryotické. První jsou řasy a bakterie, které obsahují genetickou informaci v jediné organele, chromozomu, zatímco eukaryotické buňky, které tvoří složitější organismy, jako je lidské tělo, mají jasně diferencované jádro, které obsahuje několik chromozomů s genetickým materiálem.
Eukaryotická buňka
Prokaryotická buňka
Struktura
Buněčná nebo cytoplazmatická membrána
Cytoplazmatická membrána (obal) je jemná struktura, která odděluje obsah buňky od životní prostředí. Skládá se z dvojité vrstvy lipidů s molekulami bílkovin o tloušťce přibližně 75 angstromů.
Buněčná membrána Je souvislý, ale má četné záhyby, záhyby a póry, což umožňuje regulovat průchod látek přes něj.
Buňky, tkáně, orgány, systémy a zařízení
Buňky, Lidské tělo- složka prvků, které působí harmonicky, aby účinně plnily všechny životně důležité funkce.
Textil- jedná se o buňky stejného tvaru a struktury, specializované na plnění stejné funkce. Různé tkáně se spojují a vytvářejí orgány, z nichž každý plní v živém organismu určitou funkci. Kromě toho jsou orgány také seskupeny do systému, aby vykonávaly určitou funkci.
Tkaniny:
Epiteliální- chrání a pokrývá povrch těla a vnitřní povrchy orgánů.
Konektivní- tuk, chrupavky a kosti. Provádí různé funkce.
Svalnatý- hladká sval, příčně pruhovaná svalová tkáň. Stahuje a uvolňuje svaly.
Nervový- neurony. Generuje, vysílá a přijímá impulsy.
Velikost buňky
Velikost buněk se velmi liší, ačkoli se obecně pohybují od 5 do 6 mikronů (1 mikron = 0,001 mm). To vysvětluje skutečnost, že mnoho buněk před vynálezem nevidělo elektronový mikroskop, jehož rozlišení se pohybuje od 2 do 2000 angstromů (1 angstrom = 0,000 000 1 mm) Velikost některých mikroorganismů je menší než 5 mikronů, existují však i obří buňky. Nejznámější je žloutek ptačích vajec, vaječná buňka o velikosti asi 20 mm.
Existují ještě nápadnější příklady: buňka acetabularia, jednobuněčná mořská řasa, dosahuje 100 mm a ramie, bylinná rostlina, dosahuje 220 mm - více než dlaň.
Od rodičů k dětem díky chromozomům
Buněčné jádro prochází různými změnami, když se buňka začíná dělit: membrána a jadérka mizí; V této době se chromatin stává hustším a nakonec tvoří tlustá vlákna - chromozomy. Chromozom se skládá ze dvou polovin - chromatid, spojených v místě zúžení (centrometr).
Naše buňky, stejně jako všechny živočišné a rostlinné buňky, se řídí takzvaným zákonem číselné stálosti, podle kterého je počet chromozomů určitého typu konstantní.
Kromě toho jsou chromozomy distribuovány v párech, které jsou navzájem identické.
Každá buňka v našem těle obsahuje 23 párů chromozomů, což je několik protáhlých molekul DNA. Molekula DNA má podobu dvoušroubovice, skládající se ze dvou cukerných fosfátových skupin, z nichž vystupují dusíkaté báze (puriny a pyramidiny) v podobě stupňů točitého schodiště.
Podél každého chromozomu jsou geny zodpovědné za dědičnost, přenos genetických vlastností z rodičů na děti. Určují barvu očí, kůže, tvar nosu atd.
Mitochondrie
Mitochondrie jsou kulaté nebo protáhlé organely rozmístěné po celé cytoplazmě, obsahující vodný roztok enzymů, které jsou schopny provádět četné chemické reakce, jako je buněčné dýchání.
Prostřednictvím tohoto procesu se uvolňuje energie, kterou buňka potřebuje k plnění svých životních funkcí. Mitochondrie se nacházejí především v nej aktivní buňkyživé organismy: pankreatické a jaterní buňky.
Buněčné jádro
Jádro, jeden v každém lidská buňka, je jeho hlavní složkou, neboť jde o organismus řídící funkce buňky a nositele dědičných vlastností, což dokazuje jeho význam při reprodukci a přenosu biologické dědičnosti.
V jádru, jehož velikost se pohybuje od 5 do 30 mikronů, lze rozlišit následující prvky:
- Jaderný obal. Je dvojitý a díky své porézní struktuře umožňuje látkám procházet mezi jádrem a cytoplazmou.
- Jaderné plazma. Lehká, viskózní kapalina, ve které jsou ponořeny zbývající jaderné struktury.
- Nucleolus. Kulovité těleso, izolované nebo ve skupinách, podílející se na tvorbě ribozomů.
- Chromatin. Látka, která může mít různé barvy, skládající se z dlouhých řetězců DNA (deoxyribonukleové kyseliny). Vlákna jsou částice, geny, z nichž každý obsahuje informace o konkrétní funkci buňky.
Jádro typické buňky
Kožní buňky žijí v průměru jeden týden. Červené krvinky žijí 4 měsíce a kostní buňky 10 až 30 let.
Centrosom
Centrosom se obvykle nachází v blízkosti jádra a hraje zásadní roli v mitóze neboli buněčném dělení.
Skládá se ze 3 prvků:
- Diplomat. Skládá se ze dvou centriol - válcových struktur umístěných kolmo.
- Centrosféra. Průsvitná látka, ve které je ponořen diplozom.
- Astra. Zářivá formace vláken vystupující z centosféry, mající Důležité pro mitózu.
Golgiho komplex, lysozomy
Golgiho komplex se skládá z 5-10 plochých disků (desek), ve kterých se rozlišuje hlavní prvek - nádrž a několik diktyozomů nebo shluk nádrží. Tyto diktyozomy jsou odděleny a rovnoměrně distribuovány během mitózy nebo buněčného dělení.
Lysozomy, „žaludek“ buňky, se tvoří z vezikul Golgiho komplexu: obsahují Trávicí enzymy, které jim umožňují trávit potravu vstupující do cytoplazmy. Jejich vnitřek neboli mycus je vystlán silnou vrstvou polysacharidů, které těmto enzymům brání v rozkladu jejich vlastního buněčného materiálu.
Ribozomy
Ribozomy jsou buněčné organely o průměru asi 150 angstromů, které jsou připojeny k membránám endoplazmatického retikula nebo jsou volně umístěny v cytoplazmě.
Skládají se ze dvou podjednotek:
- velká podjednotka se skládá ze 45 proteinových molekul a 3 RNA (ribonukleová kyselina);
- menší podjednotka se skládá z 33 proteinových molekul a 1 RNA.
Ribozomy jsou spojeny do polyzomů pomocí molekuly RNA a syntetizují proteiny z molekul aminokyselin.
Cytoplazma
Cytoplazma je organická hmota umístěná mezi cytoplazmatickou membránou a jaderným obalem. Obsahuje vnitřní prostředí - hyaloplazmu - viskózní kapalinu skládající se z velkého množství vody a obsahující bílkoviny, monosacharidy a tuky v rozpuštěné formě.
Je součástí buňky obdařené vitální činností, protože se v ní pohybují různé buněčné organely a dochází k biochemickým reakcím. Organely plní v buňce stejnou roli jako orgány Lidské tělo: produkovat životně důležité látky, vytvářet energii, vykonávat funkce trávení a vylučování organických látek atd.
Asi třetinu cytoplazmy tvoří voda.
Kromě toho cytoplazma obsahuje 30 % organických látek (sacharidy, tuky, bílkoviny) a 2-3 % anorganických látek.
Endoplazmatické retikulum
Endoplazmatické retikulum je síťovitá struktura vytvořená složením cytoplazmatického obalu do sebe.
Předpokládá se, že tento proces, známý jako intususcepce, vedl ke složitějším tvorům s většími požadavky na bílkoviny.
V závislosti na přítomnosti nebo nepřítomnosti ribozomů v membránách se rozlišují dva typy sítí:
1. Endoplazmatické retikulum je složeno. Soubor plochých struktur propojených a komunikujících s jadernou membránou. Je k němu připojeno velké množství ribozomů, takže jeho funkcí je akumulovat a uvolňovat proteiny syntetizované v ribozomech.
2. Endoplazmatické retikulum je hladké. Síť plochých a tubulárních prvků, která komunikuje se složeným endoplazmatickým retikulem. Syntetizuje, vylučuje a transportuje tuky po celé buňce spolu s proteiny složeného retikula.
Pokud si chcete přečíst vše nejzajímavější o kráse a zdraví, přihlaste se k odběru novinek!
Jak víte, téměř všechny organismy na naší planetě mají buněčnou strukturu. V zásadě mají všechny buňky podobnou strukturu. Je to nejmenší stavební a funkční jednotka živého organismu. Buňky mohou mít různé funkce a v důsledku toho se mohou lišit ve své struktuře. V mnoha případech mohou vystupovat jako nezávislé organismy.
Buněčná struktura mají rostliny, zvířata, houby, bakterie. Mezi jejich strukturními a funkčními jednotkami však existují určité rozdíly. A v tomto článku se podíváme na buněčnou strukturu. 8. třída zahrnuje studium tohoto tématu. Proto bude článek zajímat školáky i ty, kteří se o biologii prostě zajímají. Tento přehled popíše různé organismy, podobnosti a rozdíly mezi nimi.
Historie teorie buněčné struktury
Lidé vždy nevěděli, z čeho se organismy skládají. Relativně nedávno se ukázalo, že všechny tkáně jsou tvořeny z buněk. Věda, která to studuje, je biologie. Buněčnou stavbu těla poprvé popsali vědci Matthias Schleiden a Theodor Schwann. Stalo se tak v roce 1838. Struktura se pak skládala z následujících ustanovení:
zvířata a rostliny všeho druhu se tvoří z buněk;
rostou tvorbou nových buněk;
buňka je nejmenší jednotkou života;
Organismus je soubor buněk.
Moderní teorie obsahuje mírně odlišná ustanovení a je jich o něco více:
buňka může pocházet pouze z mateřské buňky;
Neskládá se z jednoduchého souboru buněk, ale z buněk spojených do tkání, orgánů a orgánových systémů;
buňky všech organismů mají podobnou stavbu;
buňka - komplexní systém, skládající se z menších funkčních celků;
buňka - nejmenší konstrukční jednotka, schopný působit jako samostatný organismus.
Buněčná struktura
Vzhledem k tomu, že téměř všechny živé organismy mají buněčnou strukturu, stojí za to zvážit obecné charakteristiky struktura tohoto prvku. Za prvé, všechny buňky jsou rozděleny na prokaryotické a eukaryotické. Ty obsahují jádro, které chrání dědičnou informaci zaznamenanou na DNA. V prokaryotických buňkách chybí a DNA se volně vznáší. Všechny jsou postaveny podle následující schéma. Mají skořápku - plazmatickou membránu, kolem které jsou obvykle umístěny další ochranné formace. Všechno pod ním, kromě jádra, je cytoplazma. Skládá se z hyaloplazmy, organel a inkluzí. Hyaloplazma je hlavní průhledná látka, která slouží vnitřní prostředí buňky a vyplňuje veškerý její prostor. Organely jsou trvalé struktury, které plní určité funkce, tj. zajišťují životně důležitou činnost buňky. Inkluze jsou nestálé formace, které také hrají tu či onu roli, ale dočasně.
Buněčná stavba živých organismů
Nyní uvedeme seznam organel, které jsou stejné pro buňky jakéhokoli živého tvora na planetě, kromě bakterií. Jedná se o mitochondrie, ribozomy, Golgiho aparát, endoplazmatické retikulum, lysozomy, cytoskelet. Bakterie jsou charakterizovány pouze jednou z těchto organel – ribozomy. Nyní se podívejme na strukturu a funkce každé organely zvlášť.
Mitochondrie
Poskytují intracelulární dýchání. Mitochondrie hrají roli jakési „elektrárny“, vyrábějící energii, která je nezbytná pro život buňky, pro průchod určitých chemických reakcí v ní.
Patří mezi dvoumembránové organely, to znamená, že mají dvě ochranné schránky - vnější a vnitřní. Pod nimi je matrice - analog hyaloplazmy v buňce. Mezi vnější a vnitřní membránou se tvoří Cristae. Jedná se o záhyby, které obsahují enzymy. Tyto látky jsou potřebné k tomu, aby mohly provádět chemické reakce, které uvolňují energii potřebnou pro buňku.
Ribozomy
Jsou zodpovědní za metabolismus bílkovin jmenovitě pro syntézu látek této třídy. Ribozomy se skládají ze dvou částí – podjednotek, velké a malé. Tato organela nemá membránu. Ribozomální podjednotky se spojují pouze těsně před procesem syntézy proteinů, po zbytek času jsou odděleny. Látky se zde vyrábějí na základě informací zaznamenaných v DNA. Tato informace je do ribozomů dodávána pomocí tRNA, protože transport DNA sem pokaždé by byl velmi nepraktický a nebezpečný - pravděpodobnost jejího poškození by byla příliš vysoká.
Golgiho aparát
Tato organela se skládá z hromádek plochých cisteren. Funkce této organely spočívá v tom, že akumuluje a modifikuje různé látky a také se účastní procesu tvorby lysozomů.
Endoplazmatické retikulum
Dělí se na hladké a hrubé. První je postaven z plochých trubek. Je zodpovědný za produkci steroidů a lipidů v buňce. Drsný se tak nazývá proto, že na stěnách membrán, ze kterých se skládá, jsou četné ribozomy. Plní transportní funkci. Totiž přenáší tam syntetizované proteiny z ribozomů do Golgiho aparátu.
Lysozomy
Jsou to produkty, které obsahují enzymy nezbytné k provádění chemických reakcí, ke kterým dochází během intracelulárního metabolismu. Největší počet lysozomů je pozorován v leukocytech - buňkách, které vykonávají imunitní funkci. To se vysvětluje skutečností, že provádějí fagocytózu a jsou nuceni trávit cizí protein, což vyžaduje velký objem enzymů.
Cytoskelet
Toto je poslední organela, která je společná pro houby, zvířata a rostliny. Jednou z jeho hlavních funkcí je udržovat tvar buňky. Tvoří se z mikrotubulů a mikrofilament. První jsou duté trubice vyrobené z bílkovinného tubulinu. Některé organely se díky své přítomnosti v cytoplazmě mohou pohybovat po celé buňce. Kromě toho mohou řasinky a bičíky v jednobuněčných organismech sestávat také z mikrotubulů. Druhou složku cytoskeletu, mikrofilamenta, tvoří kontraktilní proteiny aktin a myosin. U bakterií tato organela obvykle chybí. Některé z nich se však vyznačují přítomností cytoskeletu, který je však primitivnější, není tak složitý jako u hub, rostlin a zvířat.
Organely rostlinných buněk
Buněčná struktura rostlin má některé rysy. Kromě organel uvedených výše jsou přítomny také vakuoly a plastidy. První z nich jsou navrženy tak, aby v nich akumulovaly látky, včetně nepotřebných, protože je často nemožné je z buňky odstranit kvůli přítomnosti husté stěny kolem membrány. Tekutina, která je uvnitř vakuoly, se nazývá buněčná míza. Mládě má zpočátku několik malých vakuol, které se stárnutím spojují do jedné velké. Plastidy se dělí na tři typy: chromoplasty, leukoplasty a chromoplasty. První z nich se vyznačují přítomností červeného, žlutého nebo oranžového pigmentu. K přitahování jsou ve většině případů potřeba chromoplasty Světlá barva opylující hmyz nebo zvířata, která se podílejí na distribuci plodů spolu se semeny. Právě díky těmto organelám mají květy a plody různé barvy. Z chloroplastů lze tvořit chromoplasty, což lze pozorovat na podzim, kdy listy získávají žlutočervené odstíny, i při dozrávání plodů, kdy se barva postupně úplně vytrácí. zelená barva. Další typ plastidů - leukoplasty - jsou určeny k ukládání látek, jako je škrob, některé tuky a bílkoviny. Chloroplasty provádějí proces fotosyntézy, kterým rostliny získávají pro sebe potřebné organické látky.
Ze šesti molekul oxidu uhličitého a stejného množství vody může buňka přijmout jednu molekulu glukózy a šest kyslíku, který se uvolňuje do atmosféry. Chloroplasty jsou dvoumembránové organely. Jejich matrice obsahuje tylakoidy seskupené do grana. Tyto struktury obsahují chlorofyl a právě zde probíhá fotosyntetická reakce. Kromě toho chloroplastová matrice obsahuje také vlastní ribozomy, RNA, DNA, speciální enzymy, škrobová zrna a lipidové kapénky. Matrice těchto organel se také nazývá stroma.
Vlastnosti hub
Tyto organismy mají také buněčnou strukturu. V dávných dobách byly spojeny v jedno království s rostlinami čistě podle vnější znamení s příchodem rozvinutější vědy se však ukázalo, že to nelze provést.
Za prvé, houby, na rozdíl od rostlin, nejsou autotrofy, nejsou schopny samy produkovat organické látky, ale živí se pouze hotovými. Za druhé, houbová buňka je více podobná živočišné buňce, i když má některé rostlinné rysy. Buňka houby je stejně jako rostlina obklopena hustou stěnou, ale neskládá se z celulózy, ale z chitinu. Tato látka je pro zvířata obtížně stravitelná, proto jsou houby považovány za těžké jídlo. Kromě výše popsaných organel, které jsou charakteristické pro všechna eukaryota, existuje také vakuola - to je další podobnost mezi houbami a rostlinami. Ale plastidy nejsou ve struktuře houbové buňky pozorovány. Mezi stěnou a cytoplazmatickou membránou se nachází losomom, jehož funkce stále nejsou plně objasněny. Jinak struktura houbové buňky připomíná živočišnou buňku. Kromě organel plavou v cytoplazmě také inkluze, jako jsou tukové kapky a glykogen.
Živočišné buňky
Vyznačují se všemi organelami, které byly popsány na začátku článku. Kromě toho se na vrcholu plazmatické membrány nachází glykokalyx, membrána skládající se z lipidů, polysacharidů a glykoproteinů. Podílí se na transportu látek mezi buňkami.
Jádro
Samozřejmě kromě běžných organel mají jádro živočišné, rostlinné a houbové buňky. Je chráněn dvěma skořápkami, které mají póry. Matrici tvoří karyoplazma (jaderná šťáva), ve které plavou chromozomy se zaznamenanou dědičnou informací. Existují také jadérka, která jsou zodpovědná za tvorbu ribozomů a syntézu RNA.
Prokaryota
Patří mezi ně bakterie. Buněčná struktura bakterií je primitivnější. Nemají jádro. Cytoplazma obsahuje organely, jako jsou ribozomy. Plazmatickou membránu obklopuje buněčná stěna vyrobená z mureinu. Většina prokaryot je vybavena organelami pohybu - hlavně bičíky. Kolem buněčné stěny může být také umístěn další ochranný obal, slizniční pouzdro. Kromě hlavních molekul DNA jsou v cytoplazmě bakterií plazmidy, na kterých jsou zaznamenány informace, které jsou zodpovědné za zvýšení odolnosti těla vůči nepříznivým podmínkám.
Jsou všechny organismy tvořeny buňkami?
Někteří věří, že všechny živé organismy mají buněčnou strukturu. Ale to není pravda. Existuje takové království živých organismů, jako jsou viry.
Nejsou vyrobeny z buněk. Tento organismus je reprezentován kapsidou - proteinovým obalem. Uvnitř je DNA nebo RNA, na které je zaznamenáno malé množství genetické informace. Kolem proteinového obalu může být také umístěn lipoproteinový obal, nazývaný superkapsida. Viry se mohou množit pouze uvnitř cizích buněk. Kromě toho jsou schopné krystalizace. Jak vidíte, tvrzení, že všechny živé organismy mají buněčnou strukturu, je nesprávné.
srovnávací tabulka
Nyní, když jsme se podívali na strukturu různých organismů, pojďme si to shrnout. Takže buněčná struktura, tabulka:
| Zvířata | Rostliny | Houby | Bakterie | |
| Jádro | Jíst | Jíst | Jíst | Ne |
| Buněčná stěna | Ne | Ano, vyrobeno z celulózy | Ano, z chitinu | Ano, od mureinu |
| Ribozomy | Jíst | Jíst | Jíst | Jíst |
| Lysozomy | Jíst | Jíst | Jíst | Ne |
| Mitochondrie | Jíst | Jíst | Jíst | Ne |
| Golgiho aparát | Jíst | Jíst | Jíst | Ne |
| Cytoskelet | Jíst | Jíst | Jíst | Jíst |
| Endoplazmatické retikulum | Jíst | Jíst | Jíst | Ne |
| Cytoplazmatická membrána | Jíst | Jíst | Jíst | Jíst |
| Další skořápky | Glykokalyx | Ne | Ne | Slizniční kapsle |
To je asi vše. Podívali jsme se na buněčnou strukturu všech organismů, které na planetě existují.
