La estructura de los organismos vivos. La célula como sistema biológico (opción múltiple)

La célula es la unidad estructural y funcional básica de todos los organismos vivos, excepto los virus. Tiene una estructura específica, que incluye muchos componentes que realizan funciones específicas.

¿Qué ciencia estudia la célula?

Todo el mundo sabe que la ciencia de los organismos vivos es la biología. La estructura de una célula se estudia mediante su rama: la citología.

¿De qué está compuesta una célula?

Esta estructura consta de una membrana, citoplasma, orgánulos u orgánulos y un núcleo (ausente en las células procarióticas). La estructura de las células de los organismos pertenecientes a. diferentes clases, varía ligeramente. Se observan diferencias significativas entre la estructura celular de eucariotas y procariotas.

Membrana de plasma

La membrana juega un papel muy importante: separa y protege el contenido de la célula de ambiente externo. Consta de tres capas: dos capas de proteínas y una capa media de fosfolípidos.

Pared celular

Otra estructura que protege a la célula de la exposición. factores externos, ubicado en la parte superior membrana de plasma. Presente en las células de plantas, bacterias y hongos. En el primero se compone de celulosa, en el segundo, de mureína, en el tercero, de quitina. En las células animales, encima de la membrana se encuentra un glicocálix, que consta de glicoproteínas y polisacáridos.

Citoplasma

Representa todo el espacio celular limitado por la membrana, a excepción del núcleo. El citoplasma incluye orgánulos que realizan las principales funciones responsables de la vida de la célula.

Organelos y sus funciones.

La estructura de una célula de un organismo vivo implica una serie de estructuras, cada una de las cuales realiza una función específica. Se llaman orgánulos u orgánulos.

mitocondrias

Se les puede llamar uno de los orgánulos más importantes. Las mitocondrias son responsables de la síntesis de la energía necesaria para la vida. Además, intervienen en la síntesis de determinadas hormonas y aminoácidos.

La energía en las mitocondrias se produce debido a la oxidación de las moléculas de ATP, que se produce con la ayuda de una enzima especial llamada ATP sintasa. Las mitocondrias son estructuras redondas o con forma de bastón. Su número en célula animal, en promedio, es de 150-1500 piezas (esto depende de su finalidad). Consisten en dos membranas y una matriz, una masa semilíquida que llena el espacio interno del orgánulo. Los componentes principales de las membranas son las proteínas, los fosfolípidos también están presentes en su estructura. El espacio entre las membranas está lleno de líquido. La matriz mitocondrial contiene granos que acumulan determinadas sustancias, como iones de magnesio y calcio, necesarios para la producción de energía, y polisacáridos. Además, estos orgánulos tienen su propio aparato de biosíntesis de proteínas, similar al de los procariotas. Está formado por ADN mitocondrial, un conjunto de enzimas, ribosomas y ARN. La estructura de una célula procariota tiene sus propias características: no contiene mitocondrias.

ribosomas

Estos orgánulos están compuestos de ARN ribosómico (ARNr) y proteínas. Gracias a ellos, se lleva a cabo la traducción: el proceso de síntesis de proteínas en una matriz de ARNm (ARN mensajero). Una célula puede contener hasta diez mil de estos orgánulos. Los ribosomas constan de dos partes: pequeña y grande, que se combinan directamente en presencia de ARNm.

Los ribosomas, que participan en la síntesis de proteínas necesarias para la propia célula, se concentran en el citoplasma. Y aquellos con cuya ayuda se producen proteínas que se transportan fuera de la célula se encuentran en la membrana plasmática.

complejo de Golgi

Está presente sólo en células eucariotas. Este orgánulo está formado por dictosomas, cuyo número suele ser de unos 20, pero puede llegar a varios cientos. El aparato de Golgi está incluido en la estructura celular únicamente de organismos eucariotas. Se encuentra cerca del núcleo y realiza la función de síntesis y almacenamiento de determinadas sustancias, por ejemplo, los polisacáridos. Produce lisosomas, que hablaremos abajo. Este orgánulo también forma parte Sistema Excretor células. Los dictosomas se presentan en forma de pilas de cisternas aplanadas en forma de disco. En los bordes de estas estructuras se forman vesículas que contienen sustancias que deben eliminarse de la célula.

lisosomas

Estos orgánulos son pequeñas vesículas que contienen un conjunto de enzimas. Su estructura tiene una membrana cubierta con una capa de proteína en la parte superior. La función que realizan los lisosomas es la digestión intracelular de sustancias. Gracias a la enzima hidrolasa, con la ayuda de estos orgánulos se descomponen grasas, proteínas, carbohidratos y ácidos nucleicos.

Retículo endoplásmico (retículo)

La estructura celular de todas las células eucariotas también implica la presencia de EPS (retículo endoplásmico). El retículo endoplásmico consta de tubos y cavidades aplanadas con una membrana. Este orgánulo se presenta en dos tipos: red rugosa y lisa. El primero se distingue por el hecho de que los ribosomas están adheridos a su membrana, el segundo no tiene esta característica. Bruto retículo endoplásmico Realiza la función de sintetizar proteínas y lípidos que son necesarios para la formación de la membrana celular o para otros fines. Smooth participa en la producción de grasas, carbohidratos, hormonas y otras sustancias, excepto proteínas. El retículo endoplasmático también cumple la función de transportar sustancias por toda la célula.

citoesqueleto

Está formado por microtúbulos y microfilamentos (actina e intermedios). Los componentes del citoesqueleto son polímeros de proteínas, principalmente actina, tubulina o queratina. Los microtúbulos sirven para mantener la forma de la célula, forman órganos de movimiento en organismos simples, como ciliados, chlamydomonas, euglena, etc. Los microfilamentos de actina también desempeñan el papel de estructura. Además, participan en el proceso de movimiento de los orgánulos. Los intermediarios en diferentes células se construyen a partir de diferentes proteínas. Mantienen la forma de la célula y también aseguran el núcleo y otros orgánulos en una posición constante.

centro celular

Consta de centríolos, que tienen forma de cilindro hueco. Sus paredes están formadas por microtúbulos. Esta estructura interviene en el proceso de división, asegurando la distribución de los cromosomas entre las células hijas.

Centro

En las células eucariotas es uno de los orgánulos más importantes. Almacena ADN, que cifra información sobre todo el organismo, sus propiedades, proteínas que debe sintetizar la célula, etc. Consta de una capa que protege el material genético, savia nuclear (matriz), cromatina y nucléolo. La cáscara está formada por dos membranas porosas ubicadas a cierta distancia entre sí. La matriz está representada por proteínas, forma un ambiente favorable dentro del núcleo para almacenar información hereditaria. La savia nuclear contiene proteínas filamentosas que sirven de soporte, además de ARN. También está presente aquí la cromatina, una forma de interfase de existencia cromosómica. Durante la división celular, pasa de grupos a estructuras en forma de bastón.

nucleolo

Esta es una parte separada del núcleo responsable de la formación del ARN ribosómico.

Organelos que se encuentran sólo en las células vegetales.

Las células vegetales tienen algunos orgánulos que no son característicos de ningún otro organismo. Estos incluyen vacuolas y plastidios.

vacuola

Se trata de una especie de depósito donde se almacenan los nutrientes de reserva, así como los productos de desecho que no se pueden eliminar debido a la densa pared celular. Está separado del citoplasma por una membrana específica llamada tonoplasto. A medida que la célula funciona, las pequeñas vacuolas individuales se fusionan en una grande: la central.

plastidios

Estos orgánulos se dividen en tres grupos: cloroplastos, leucoplastos y cromoplastos.

cloroplastos

Estos son los orgánulos más importantes de una célula vegetal. Gracias a ellos se produce la fotosíntesis, durante la cual la célula recibe los nutrientes que necesita. nutrientes. Los cloroplastos tienen dos membranas: exterior e interior; matriz - la sustancia que llena el espacio interno; propio ADN y ribosomas; granos de almidón; granos. Estos últimos están formados por apilamientos de tilacoides con clorofila, rodeados por una membrana. Es en ellos donde se produce el proceso de fotosíntesis.

Leucoplastos

Estas estructuras constan de dos membranas, una matriz, ADN, ribosomas y tilacoides, pero estos últimos no contienen clorofila. Los leucoplastos realizan una función de reserva, acumulando nutrientes. Contienen enzimas especiales que permiten obtener almidón a partir de la glucosa, que, de hecho, sirve como sustancia de reserva.

Cromoplastos

Estos orgánulos tienen la misma estructura que los descritos anteriormente, sin embargo, no contienen tilacoides, pero sí carotenoides que tienen un color específico y se ubican directamente al lado de la membrana. Es gracias a estas estructuras que los pétalos de las flores se tiñen de un color determinado, lo que les permite atraer insectos polinizadores.

La mayoría de los organismos vivos tienen una estructura celular. Una célula es una unidad estructural y funcional de los seres vivos. Se caracteriza por todos los signos y funciones de los organismos vivos: metabolismo y energía, crecimiento, reproducción, autorregulación. Las células varían en forma, tamaño, funciones y tipo de metabolismo (Fig. 47).

Arroz. 47. Diversidad de células: 1 - euglena verde; 2 - bacterias; 3 - célula vegetal de la pulpa de la hoja; 4 - Célula epitelial; 5 - célula nerviosa

Los tamaños de las celdas varían de 3 a 10 y 100 µm (1 µm = 0,001 m). Las células de tamaño inferior a 1-3 micrones son menos comunes. También hay células gigantes, cuyo tamaño alcanza varios centímetros. La forma de las células también es muy diversa: esférica, cilíndrica, ovalada, fusiforme, estrellada, etc. Sin embargo, todas las células tienen mucho en común. tienen lo mismo composición química Y plan General edificios.

Composición química de la célula. De todos los conocidos elementos químicos Aproximadamente 20 se encuentran en los organismos vivos, y 4 de ellos: oxígeno, carbono, hidrógeno y nitrógeno representan hasta el 95%. Estos elementos se llaman elementos biogénicos. De sustancias inorgánicas que forman parte de los organismos vivos, valor más alto tiene agua. Su contenido en la celda oscila entre el 60 y el 98%. Además de agua, la célula también contiene minerales, principalmente en forma de iones. Se trata de compuestos de hierro, yodo, cloro, fósforo, calcio, sodio, potasio, etc.

Además de sustancias inorgánicas, la célula también contiene materia orgánica: proteínas, lípidos (grasas), carbohidratos (azúcares), ácidos nucleicos (ADN, ARN). Constituyen la mayor parte de la célula. Las sustancias orgánicas más importantes son los ácidos nucleicos y las proteínas. Los ácidos nucleicos (ADN y ARN) participan en la transmisión de información hereditaria, la síntesis de proteínas y la regulación de todos los procesos de la vida celular.

Ardillas Realizar una serie de funciones: constructiva, regulatoria, de transporte, contráctil, protectora, energética. Pero la más importante es la función enzimática de las proteínas.

enzimas- estos son catalizadores biológicos que aceleran y regulan toda la diversidad reacciones químicas que ocurren en los organismos vivos. Ninguna reacción en una célula viva ocurre sin la participación de enzimas.

lípidos Y carbohidratos Realizan principalmente funciones constructivas y energéticas y son nutrientes de reserva para el organismo.

Entonces, fosfolípidos Junto con las proteínas construyen todas las estructuras de membrana de la célula. La celulosa, un carbohidrato de alto peso molecular, forma la pared celular de plantas y hongos.

Grasas, almidón Y glucógeno Son nutrientes de reserva para la célula y el organismo en su conjunto. Glucosa, fructosa, sacarosa y otros. Sáhara Forman parte de las raíces, hojas y frutos de las plantas. Glucosa es un componente obligatorio del plasma sanguíneo de humanos y muchos animales. Cuando los carbohidratos y las grasas se descomponen en el cuerpo, se libera una gran cantidad de energía, necesaria para los procesos vitales.

Estructuras celulares. La célula consta de una membrana celular externa, un citoplasma con orgánulos y un núcleo (Fig. 48).

Arroz. 48. Diagrama combinado de la estructura de una célula animal (A) y vegetal (B): 1 - caparazón; 2 - membrana celular exterior; 3 - centro; 4 - cromatina; 5 - nucleolo; 6 - retículo endoplásmico (liso y granular); 7 - mitocondrias; 8 - cloroplastos; 9 - aparato de Golgi; 10 - lisosoma; 11 - centro celular; 12 - ribosomas; 13 - vacuola; 14 - citoplasma

Membrana celular externa- esta es una sola membrana estructura celular, que limita el contenido vivo de la célula de todos los organismos. Al poseer permeabilidad selectiva, protege la célula, regula el flujo de sustancias y el intercambio con el entorno externo y mantiene una determinada forma de la célula. Las células de organismos vegetales y hongos, además de la membrana exterior, también tienen una cáscara. Esta estructura celular no viva está formada por celulosa en las plantas y quitina en los hongos, da fuerza a la célula, la protege y es el “esqueleto” de plantas y hongos.

EN citoplasma, El contenido semilíquido de la célula contiene todos los orgánulos.

Retículo endoplásmico Penetra en el citoplasma, proporcionando comunicación entre partes individuales de la célula y transporte de sustancias. Hay EPS lisos y granulares. El RE granular contiene ribosomas.

ribosomas- Son pequeños cuerpos con forma de hongo en los que se produce la síntesis de proteínas en la célula.

aparato de Golgi asegura el empaquetamiento y la eliminación de sustancias sintetizadas de la célula. Además, a partir de sus estructuras se forman lisosomas. Estos cuerpos esféricos contienen enzimas que descomponen los nutrientes que ingresan a la célula y facilitan la digestión intracelular.

mitocondrias- Se trata de estructuras membranosas semiautónomas de forma alargada. Su número en las células varía y aumenta como resultado de la división. Las mitocondrias son las estaciones de energía de la célula. Durante el proceso de respiración se produce la oxidación final de sustancias con el oxígeno atmosférico. En este caso, la energía liberada se almacena en moléculas de ATP, cuya síntesis se produce en estas estructuras.

cloroplastos, semiautónomo organelos de membrana, son característicos únicamente de las células vegetales. Los cloroplastos son de color verde debido al pigmento clorofila; facilitan el proceso de fotosíntesis.

Además de los cloroplastos, las células vegetales también tienen vacuolas, lleno de savia celular.

centro celular Participa en el proceso de división celular. Está formado por dos centriolos y una centrosfera. Durante la división, forman filamentos del huso y proporcionan distribución uniforme cromosomas en una célula.

Centro- Este es el centro de regulación de la vida de la célula. El núcleo está separado del citoplasma por una membrana nuclear que tiene poros. En su interior está lleno de carioplasma, que contiene moléculas de ADN que aseguran la transmisión de información hereditaria. Aquí se produce la síntesis de ADN, ARN y ribosomas. A menudo se pueden ver una o más formaciones redondas oscuras en el núcleo: estos son nucléolos. Aquí se forman y acumulan los ribosomas. En el núcleo, las moléculas de ADN no son visibles, ya que se encuentran en forma de finas hebras de cromatina. Antes de la división, el ADN gira en espiral, se espesa, forma complejos con proteínas y se convierte en estructuras claramente visibles: los cromosomas (Fig. 49). Por lo general, los cromosomas de una célula están emparejados y son idénticos en forma, tamaño e información hereditaria. Los cromosomas apareados se llaman homólogo. Un conjunto de cromosomas de doble par se llama diploide. Algunas células y organismos contienen un único conjunto no apareado llamado haploide.

Arroz. 49. A - estructura cromosómica: 1 - centrómero; 2 - brazos cromosómicos; 3 - moléculas de ADN; 4 - cromátidas hermanas; B - tipos de cromosomas: 1 - con brazos iguales; 2 - hombros diferentes; 3 - un solo hombro

El número de cromosomas para cada tipo de organismo es constante. Así, en las células humanas hay 46 cromosomas (23 pares), en las de trigo, 28 (14 pares) y en las palomas, 80 (40 pares). Estos organismos contienen un conjunto diploide de cromosomas. Algunos organismos, como las algas, los musgos y los hongos, tienen un conjunto de cromosomas haploides. Las células sexuales de todos los organismos son haploides.

Además de los enumerados, algunas células tienen orgánulos específicos: cilios Y flagelos, Proporcionan movimiento principalmente en organismos unicelulares, pero también están presentes en algunas células. organismos multicelulares. Por ejemplo, los flagelos se encuentran en la verde Euglena, las Chlamydomonas y algunas bacterias, y los cilios se encuentran en los ciliados, las células del epitelio ciliado de los animales.

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§ 43. Criterios básicos para los seres vivos.§ 45. Características de la actividad celular.

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Todos los seres vivos y organismos no están formados por células: plantas, hongos, bacterias, animales, personas. A pesar de su tamaño mínimo, todas las funciones de todo el organismo las realiza la célula. En su interior tienen lugar procesos complejos, de los que depende la vitalidad del cuerpo y el funcionamiento de sus órganos.

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Características estructurales

Los científicos están estudiando características estructurales de la célula y los principios de su trabajo. Un examen detallado de las características estructurales de una célula sólo es posible con la ayuda de un potente microscopio.

Todos nuestros tejidos (piel, huesos, órganos internos consisten en células que Material de construcción, hay diferentes formas y tamaños, cada variedad cumple una función específica, pero las principales características de su estructura son similares.

Primero averigüemos qué hay detrás de esto. organización estructural de las células. En el curso de sus investigaciones, los científicos han descubierto que la base celular es principio de membrana. Resulta que todas las células se forman a partir de membranas, que constan de una doble capa de fosfolípidos, con la exterior y la adentro Las moléculas de proteínas están sumergidas.

Qué propiedad es característica de todos los tipos de células: la misma estructura, así como funcionalidad: regulación del proceso metabólico, uso de su propio material genético (presencia y ARN), recepción y consumo de energía.

La organización estructural de la célula se basa en los siguientes elementos que realizan una función específica:

• membrana- membrana celular, está formada por grasas y proteínas. Su tarea principal es separar las sustancias del interior del entorno exterior. La estructura es semipermeable: también puede transmitir monóxido de carbono;
• centro– zona central y componente principal, separado de otros elementos por una membrana. Es dentro del núcleo donde se encuentra información sobre el crecimiento y desarrollo, material genético, presentado en forma de moléculas de ADN que componen la composición;
• citoplasma- es una sustancia líquida que forma el ambiente interno donde tienen lugar diversos procesos vitales y contiene muchos componentes importantes.

En qué consiste el contenido celular, cuáles son las funciones del citoplasma y sus principales componentes:

1. ribosoma- el orgánulo más importante, necesario para los procesos de biosíntesis de proteínas a partir de aminoácidos; las proteínas realizan gran cantidad tareas vitales.
2. mitocondrias- otro componente ubicado dentro del citoplasma. Se puede describir en una frase: una fuente de energía. Su función es proporcionar energía a los componentes para una mayor producción de energía.
3. aparato de Golgi Consta de 5 a 8 bolsas que están conectadas entre sí. La tarea principal de este aparato es transferir proteínas a otras partes de la célula para proporcionar potencial energético.
4. Se limpian los elementos dañados. lisosomas.
5. Se encarga del transporte retículo endoplásmico, a través del cual las proteínas mueven moléculas de sustancias útiles.
6. centríolos son responsables de la reproducción.

Centro

Dado que es el centro celular, se debe prestar atención a su estructura y funciones. Atención especial. Este componente es el elemento más importante para todas las células: contiene características hereditarias. Sin el núcleo, los procesos de reproducción y transmisión de información genética serían imposibles. Mire la imagen que representa la estructura del núcleo.

• La membrana nuclear, resaltada en color lila, deja entrar las sustancias necesarias y las libera a través de los poros, pequeños agujeros.
• El plasma es una sustancia viscosa y contiene todos los demás componentes nucleares.
• el núcleo está ubicado en el centro y tiene forma de esfera. Su función principal– formación de nuevos ribosomas.
• Si consideramos parte central En las células en una sección transversal, se pueden ver sutiles tejidos azules: la cromatina, la sustancia principal, que consiste en un complejo de proteínas y largas hebras de ADN que transportan la información necesaria.

Membrana celular

Echemos un vistazo más de cerca al trabajo, la estructura y las funciones de este componente. A continuación se muestra una tabla que muestra claramente la importancia de la capa exterior.

cloroplastos

Este es otro componente muy importante. ¿Pero por qué no se mencionaron antes los cloroplastos? Sí, porque este componente se encuentra únicamente en las células vegetales. La principal diferencia entre animales y plantas es el método de nutrición: en los animales es heterótrofo y en las plantas es autótrofo. Esto significa que los animales no pueden crear, es decir, sintetizar sustancias orgánicas a partir de inorgánicas: se alimentan de sustancias orgánicas ya preparadas. Las plantas, por el contrario, son capaces de realizar el proceso de fotosíntesis y contienen componentes especiales: los cloroplastos. Estos son plastidios verdes que contienen la sustancia clorofila. Con su participación, la energía luminosa se convierte en energía de enlaces químicos de sustancias orgánicas.

¡Interesante! Los cloroplastos se concentran en grandes cantidades principalmente en las partes aéreas de las plantas: frutos y hojas verdes.

Si te hacen una pregunta: dímelo característica importante edificios compuestos orgánicos celdas, entonces la respuesta se puede dar de la siguiente manera.

• Muchos de ellos contienen átomos de carbono, que tienen diferentes propiedades químicas y propiedades físicas y también pueden conectarse entre sí;
• son portadores, participantes activos en diversos procesos que ocurren en los organismos o son sus productos. Esto se refiere a hormonas, diversas enzimas, vitaminas;
• puede formar cadenas y anillos, lo que proporciona una variedad de conexiones;
• se destruyen cuando se calientan e interactúan con el oxígeno;
• Los átomos dentro de las moléculas se combinan entre sí mediante enlaces covalentes, no se descomponen en iones y, por lo tanto, interactúan lentamente; las reacciones entre sustancias tardan mucho tiempo: varias horas e incluso días.

Estructura del cloroplasto

Telas

Las células pueden existir una a la vez, como en los organismos unicelulares, pero la mayoría de las veces se combinan en grupos de su propio tipo y forman varias estructuras de tejido que forman el organismo. Existen varios tipos de tejidos en el cuerpo humano:

• epitelial– concentrado en la superficie piel, órganos, elementos del tracto digestivo y del sistema respiratorio;
• muscular— nos movemos gracias a la contracción de los músculos de nuestro cuerpo, realizamos una variedad de movimientos: desde el más simple movimiento del dedo meñique hasta correr a gran velocidad. Por cierto, los latidos del corazón también se producen debido a la contracción del tejido muscular;
• tejido conectivo constituye hasta el 80 por ciento de la masa de todos los órganos y desempeña un papel protector y de apoyo;
• nervioso- forma fibras nerviosas. Gracias a él, varios impulsos pasan por el cuerpo.

Proceso de reproducción

A lo largo de la vida de un organismo se produce la mitosis: este es el nombre que se le da al proceso de división. que consta de cuatro etapas:

1. Profase. Los dos centríolos de la célula se dividen y se mueven en direcciones opuestas. Al mismo tiempo, los cromosomas forman pares y la capa nuclear comienza a colapsar.
2. La segunda etapa se llama metafases. Los cromosomas se encuentran entre los centríolos y, gradualmente, la capa exterior del núcleo desaparece por completo.
3. Anafase es la tercera etapa, durante la cual los centríolos continúan moviéndose en dirección opuesta entre sí, y los cromosomas individuales también siguen a los centríolos y se alejan unos de otros. El citoplasma y toda la célula comienzan a encogerse.
4. Telofase- etapa final. El citoplasma se contrae hasta que aparecen dos nuevas células idénticas. Se forma una nueva membrana alrededor de los cromosomas y aparece un par de centríolos en cada nueva célula.

¡Interesante! Las células epiteliales se dividen más rápido que las de tejido óseo. Todo depende de la densidad de los tejidos y otras características. Duración promedio La vida útil de las principales unidades estructurales es de 10 días.

Estructura celular. Estructura y funciones celulares. Vida celular.

Conclusión

Aprendiste cuál es la estructura de una célula, el componente más importante del cuerpo. Miles de millones de células forman un sistema sorprendentemente organizado que garantiza el funcionamiento y la actividad vital de todos los representantes del mundo animal y vegetal.

Las células se dividen en procarióticas y eucariotas. Las primeras son las algas y las bacterias, que contienen información genética en un único orgánulo, el cromosoma, mientras que las células eucariotas, que forman organismos más complejos como el cuerpo humano, tienen un núcleo claramente diferenciado, que contiene varios cromosomas con material genético.

Célula eucariota

Célula procariota

Estructura

Membrana celular o citoplasmática

La membrana citoplasmática (envoltura) es estructura fina, que separa el contenido de la celda de ambiente. Consiste en una doble capa de lípidos con moléculas de proteínas de aproximadamente 75 angstroms de espesor.

Membrana celular Es continuo, pero presenta numerosos pliegues, circunvoluciones y poros, lo que permite regular el paso de sustancias a través de él.

Células, tejidos, órganos, sistemas y dispositivos.

Células, Cuerpo humano- un componente de elementos que actúan armoniosamente para realizar eficazmente todas las funciones vitales.

Textil- son células de la misma forma y estructura, especializadas para realizar la misma función. Varios tejidos se combinan para formar órganos, cada uno de los cuales realiza una función específica en un organismo vivo. Además, los órganos también se agrupan en un sistema para realizar una función específica.

Tejidos:

Epitelial- protege y cubre la superficie del cuerpo y las superficies internas de los órganos.

Conectivo- grasa, cartílago y hueso. Realiza diversas funciones.

Muscular- liso músculo, tejido muscular estriado. Contrae y relaja los músculos.

Nervioso- neuronas. Genera, transmite y recibe impulsos.

Tamaño de celda

El tamaño de las células varía mucho, aunque generalmente oscilan entre 5 y 6 micras (1 micra = 0,001 mm). Esto explica el hecho de que muchas células no podían ver antes de la invención. microscopio electrónico, cuya resolución oscila entre 2 y 2000 angstroms (1 angstrom = 0,000 000 1 mm). El tamaño de algunos microorganismos es inferior a 5 micrones, pero también hay células gigantes. La más famosa es la yema de los huevos de aves, un óvulo de unos 20 mm de tamaño.

Hay ejemplos aún más sorprendentes: la célula de la acetabularia, un alga marina unicelular, alcanza los 100 mm, y el ramio, una planta herbácea, alcanza los 220 mm, más que la palma de la mano.

De padres a hijos gracias a los cromosomas

El núcleo celular sufre diversos cambios cuando la célula comienza a dividirse: la membrana y los nucléolos desaparecen; en este momento, la cromatina se vuelve más densa y eventualmente forma hilos gruesos: los cromosomas. Un cromosoma consta de dos mitades: cromátidas, conectadas en un punto de constricción (centrómetro).

Nuestras células, como todas las células animales y vegetales, obedecen a la llamada ley de constancia numérica, según la cual el número de cromosomas de un determinado tipo es constante.

Además, los cromosomas se distribuyen en pares idénticos entre sí.

Cada célula de nuestro cuerpo contiene 23 pares de cromosomas, que son varias moléculas de ADN alargadas. La molécula de ADN tiene la forma de una doble hélice, formada por dos grupos de azúcar fosfato, de los que sobresalen bases nitrogenadas (purinas y piramidinas) en forma de escalones de una escalera de caracol.

A lo largo de cada cromosoma hay genes responsables de la herencia, la transmisión de características genéticas de padres a hijos. Determinan el color de los ojos, la piel, la forma de la nariz, etc.

mitocondrias

Las mitocondrias son orgánulos redondos o alargados distribuidos por todo el citoplasma, que contienen una solución acuosa de enzimas que son capaces de llevar a cabo numerosas reacciones químicas, como la respiración celular.

Mediante este proceso se libera la energía que la célula necesita para realizar sus funciones vitales. Las mitocondrias se encuentran principalmente en la mayoría células activas organismos vivos: células pancreáticas y hepáticas.

Nucleo celular

Núcleo, uno en cada célula humana, es su componente principal, ya que es un organismo que controla las funciones de la célula y portador de características hereditarias, lo que demuestra su importancia en la reproducción y la transmisión de la herencia biológica.

En el núcleo, cuyo tamaño oscila entre 5 y 30 micrones, se pueden distinguir los siguientes elementos:

• Membrana nuclear. Es doble y permite el paso de sustancias entre el núcleo y el citoplasma debido a su estructura porosa.
• Plasma nuclear. Un líquido ligero y viscoso en el que están sumergidas las estructuras nucleares restantes.
• Nucléolo. Cuerpo esférico, aislado o en grupos, implicado en la formación de ribosomas.
• Cromatina. Sustancia que puede adoptar diferentes colores y está formada por largas hebras de ADN (ácido desoxirribonucleico). Los hilos son partículas, genes, cada uno de los cuales contiene información sobre una función celular específica.

Núcleo de una célula típica.

Las células de la piel viven en promedio una semana. Los glóbulos rojos viven 4 meses y las células óseas viven de 10 a 30 años.

Centrosoma

El centrosoma suele estar situado cerca del núcleo y juega papel vital en la mitosis o división celular.

Consta de 3 elementos:

• Diplosoma. Consta de dos centríolos, estructuras cilíndricas ubicadas perpendicularmente.
• Centrosfera. Sustancia translúcida en la que está sumergido el diplosoma.
• Aster. Formación radiante de filamentos que emergen de la centosfera y tienen importante para la mitosis.

complejo de Golgi, lisosomas

El complejo de Golgi consta de 5 a 10 discos planos (placas), en los que se distingue el elemento principal: el cisterna y varios dictiosomas, o un grupo de cisternas. Estos dictiosomas se separan y distribuyen uniformemente durante la mitosis o división celular.

Los lisosomas, el “estómago” de la célula, se forman a partir de vesículas del complejo de Golgi: contienen Enzimas digestivas, que les permiten digerir los alimentos que ingresan al citoplasma. Su interior, o mycus, está revestido con una gruesa capa de polisacáridos que impiden que estas enzimas descompongan su propio material celular.

ribosomas

Los ribosomas son orgánulos celulares con un diámetro de aproximadamente 150 angstroms que están adheridos a las membranas del retículo endoplásmico o se ubican libremente en el citoplasma.

Constan de dos subunidades:

• la subunidad grande consta de 45 moléculas de proteína y 3 ARN (ácido ribonucleico);
• la subunidad más pequeña consta de 33 moléculas de proteína y 1 ARN.

Los ribosomas se combinan en polisomas utilizando una molécula de ARN y sintetizan proteínas a partir de moléculas de aminoácidos.

Citoplasma

El citoplasma es una masa orgánica ubicada entre la membrana citoplasmática y la envoltura nuclear. Contiene el medio interno, el hialoplasma, un líquido viscoso que consta de una gran cantidad de agua y que contiene proteínas, monosacáridos y grasas en forma disuelta.

Forma parte de una célula dotada de actividad vital porque en su interior se mueven diversos orgánulos celulares y se producen reacciones bioquímicas. Los orgánulos desempeñan en una célula la misma función que los órganos en cuerpo humano: producir sustancias vitales, generar energía, realizar las funciones de digestión y excreción de sustancias orgánicas, etc.

Aproximadamente un tercio del citoplasma es agua.

Además, el citoplasma contiene un 30% de sustancias orgánicas (carbohidratos, grasas, proteínas) y un 2-3% de sustancias inorgánicas.

Retículo endoplásmico

El retículo endoplásmico es una estructura en forma de red formada por el plegamiento de la envoltura citoplasmática sobre sí misma.

Se cree que este proceso, conocido como intususcepción, dio lugar a criaturas más complejas con mayores necesidades de proteínas.

Dependiendo de la presencia o ausencia de ribosomas en las membranas se distinguen dos tipos de redes:

1. Se pliega el retículo endoplásmico. Conjunto de estructuras planas interconectadas y comunicadas con la membrana nuclear. A él se encuentran adheridos una gran cantidad de ribosomas, por lo que su función es acumular y liberar proteínas sintetizadas en los ribosomas.

2. El retículo endoplasmático es liso. Red de elementos planos y tubulares que se comunica con el retículo endoplásmico plegado. Sintetiza, secreta y transporta grasas por toda la célula, junto con las proteínas del retículo plegado.

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Como sabes, casi todos los organismos de nuestro planeta tienen una estructura celular. Básicamente, todas las células tienen una estructura similar. Es la unidad estructural y funcional más pequeña de un organismo vivo. Las células pueden tener diferentes funciones y, en consecuencia, variaciones en su estructura. En muchos casos pueden actuar como organismos independientes.

estructura celular Tienen plantas, animales, hongos, bacterias. Sin embargo, existen algunas diferencias entre sus unidades estructurales y funcionales. Y en este artículo veremos la estructura celular. El octavo grado implica estudiar este tema. Por tanto, el artículo será de interés tanto para los escolares como para aquellos que simplemente estén interesados ​​en la biología. Esta revisión describirá varios organismos, las similitudes y diferencias entre ellos.

Historia de la teoría de la estructura celular.

La gente no siempre supo de qué estaban hechos los organismos. Se supo hace relativamente poco tiempo que todos los tejidos se forman a partir de células. La ciencia que estudia esto es la biología. La estructura celular del cuerpo fue descrita por primera vez por los científicos Matthias Schleiden y Theodor Schwann. Esto sucedió en 1838. Entonces la estructura constaba de las siguientes disposiciones:

los animales y las plantas de todo tipo se forman a partir de células;

crecen mediante la formación de nuevas células;

la célula es la unidad de vida más pequeña;

Un organismo es un conjunto de células.

La teoría moderna incluye disposiciones ligeramente diferentes, y hay un poco más:

una célula sólo puede proceder de una célula madre;

No consiste en una simple colección de células, sino en aquellas unidas en tejidos, órganos y sistemas de órganos;

las células de todos los organismos tienen una estructura similar;

celúla - un sistema complejo, que consta de unidades funcionales más pequeñas;

celda - la más pequeña unidad estructural, capaz de actuar como un organismo independiente.

Estructura celular

Dado que casi todos los organismos vivos tienen una estructura celular, vale la pena considerar características generales estructura de este elemento. En primer lugar, todas las células se dividen en procarióticas y eucariotas. Estos últimos contienen un núcleo que protege la información hereditaria registrada en el ADN. En las células procarióticas está ausente y el ADN flota libremente. Todos están construidos según siguiente diagrama. Tienen una cáscara, una membrana plasmática, alrededor de la cual generalmente se ubican formaciones protectoras adicionales. Todo lo que está debajo, excepto el núcleo, es citoplasma. Se compone de hialoplasma, orgánulos e inclusiones. El hialoplasma es la principal sustancia transparente que sirve. ambiente interno células y llena todo su espacio. Los orgánulos son estructuras permanentes, que realizan determinadas funciones, es decir, aseguran la actividad vital de la célula. Las inclusiones son formaciones no permanentes que también desempeñan un papel u otro, pero lo hacen de forma temporal.

Estructura celular de los organismos vivos.

Ahora enumeraremos los orgánulos que son iguales para las células de cualquier ser vivo del planeta, excepto las bacterias. Estos son mitocondrias, ribosomas, aparato de Golgi, retículo endoplásmico, lisosomas y citoesqueleto. Las bacterias se caracterizan por tener solo uno de estos orgánulos: los ribosomas. Ahora veamos la estructura y funciones de cada orgánulo por separado.

mitocondrias

Proporcionan respiración intracelular. Las mitocondrias desempeñan el papel de una especie de "central eléctrica", que produce la energía necesaria para la vida de la célula, para el paso de determinadas reacciones químicas en ella.

Pertenecen a orgánulos de doble membrana, es decir, tienen dos capas protectoras: la externa y la interna. Debajo de ellos hay una matriz, un análogo del hialoplasma en una célula. Las crestas se forman entre las membranas externa e interna. Estos son pliegues que contienen enzimas. Estas sustancias son necesarias para poder realizar reacciones químicas que liberen la energía que necesita la célula.

ribosomas

Ellos son responsables de metabolismo de las proteínas, es decir, para la síntesis de sustancias de esta clase. Los ribosomas constan de dos partes: subunidades, grandes y pequeñas. Este orgánulo no tiene membrana. Las subunidades ribosómicas se combinan sólo inmediatamente antes del proceso de síntesis de proteínas; el resto del tiempo están separadas. Las sustancias aquí se producen basándose en información registrada en el ADN. Esta información se entrega a los ribosomas mediante ARNt, ya que transportar ADN aquí cada vez sería muy poco práctico y peligroso: la probabilidad de que se dañe sería demasiado alta.

aparato de Golgi

Este orgánulo consta de pilas de cisternas planas. Las funciones de este orgánulo son que acumula y modifica diversas sustancias, y también participa en el proceso de formación de lisosomas.

Retículo endoplásmico

Se divide en liso y rugoso. El primero está construido con tubos planos. Es responsable de la producción de esteroides y lípidos en la célula. Rugoso se llama así porque existen numerosos ribosomas en las paredes de las membranas que lo componen. Realiza una función de transporte. Es decir, transfiere proteínas allí sintetizadas desde los ribosomas al aparato de Golgi.

lisosomas

Son productos que contienen enzimas necesarias para llevar a cabo reacciones químicas que ocurren durante el metabolismo intracelular. La mayor cantidad de lisosomas se observa en los leucocitos, células que realizan funciones inmunes. Esto se explica por el hecho de que realizan fagocitosis y se ven obligados a digerir proteínas extrañas, para lo que se requiere una gran cantidad de enzimas.

citoesqueleto

Este es el último orgánulo común a hongos, animales y plantas. Una de sus principales funciones es mantener la forma de la célula. Está formado por microtúbulos y microfilamentos. Los primeros son tubos huecos hechos de la proteína tubulina. Debido a su presencia en el citoplasma, algunos orgánulos pueden desplazarse por toda la célula. Además, los cilios y flagelos en organismos unicelulares también pueden consistir en microtúbulos. El segundo componente del citoesqueleto, los microfilamentos, está formado por las proteínas contráctiles actina y miosina. En las bacterias, este orgánulo suele estar ausente. Pero algunos de ellos se caracterizan por la presencia de un citoesqueleto, pero es más primitivo, no tan complejo como el de los hongos, plantas y animales.

Organelos de células vegetales

La estructura celular de las plantas tiene algunas características. Además de los orgánulos enumerados anteriormente, también están presentes vacuolas y plastidios. Los primeros están diseñados para acumular sustancias en él, incluidas las innecesarias, ya que muchas veces es imposible eliminarlas de la célula debido a la presencia de una pared densa alrededor de la membrana. El líquido que se encuentra dentro de la vacuola se llama savia celular. El joven inicialmente tiene varias vacuolas pequeñas, que a medida que envejece se fusionan en una grande. Los plastidios se dividen en tres tipos: cromoplastos, leucoplastos y cromoplastos. Los primeros se caracterizan por la presencia de pigmento rojo, amarillo o naranja. En la mayoría de los casos, los cromoplastos son necesarios para atraer. color brillante insectos o animales polinizadores que participan en la distribución de frutos junto con las semillas. Es gracias a estos orgánulos que las flores y los frutos tienen variedad de colores. Los cromoplastos se pueden formar a partir de cloroplastos, que se pueden observar en el otoño, cuando las hojas adquieren tonos amarillo-rojos, así como cuando los frutos maduran, cuando el color desaparece gradualmente por completo. color verde. El siguiente tipo de plastidio, los leucoplastos, están diseñados para almacenar sustancias como almidón, algunas grasas y proteínas. Los cloroplastos llevan a cabo el proceso de fotosíntesis, mediante el cual las plantas obtienen por sí mismas las sustancias orgánicas necesarias.

De seis moléculas de dióxido de carbono y la misma cantidad de agua, una célula puede recibir una molécula de glucosa y seis de oxígeno, que se liberan a la atmósfera. Los cloroplastos son orgánulos de doble membrana. Su matriz contiene tilacoides agrupados en grana. Estas estructuras contienen clorofila y aquí es donde tiene lugar la reacción de fotosíntesis. Además, la matriz del cloroplasto también contiene sus propios ribosomas, ARN, ADN, enzimas especiales, granos de almidón y gotitas de lípidos. La matriz de estos orgánulos también se llama estroma.

Características de las setas.

Estos organismos también tienen una estructura celular. En la antigüedad estaban unidos en un solo reino con plantas puramente según signo externo Sin embargo, con la llegada de una ciencia más desarrollada, quedó claro que esto no se podía hacer.

En primer lugar, los hongos, a diferencia de las plantas, no son autótrofos; no son capaces de producir sustancias orgánicas por sí mismos, sino que solo se alimentan de las ya preparadas. En segundo lugar, una célula fúngica se parece más a una célula animal, aunque tiene algunas características vegetales. La célula de un hongo, al igual que una planta, está rodeada por una pared densa, pero no está formada por celulosa, sino por quitina. Esta sustancia es difícil de digerir para los animales, por lo que los hongos se consideran un alimento pesado. Además de los orgánulos descritos anteriormente, que son característicos de todos los eucariotas, también hay una vacuola; esta es otra similitud entre hongos y plantas. Pero no se observan plastidios en la estructura de la célula fúngica. Entre la pared y la membrana citoplasmática se encuentra un losoma, cuyas funciones aún no se comprenden del todo. Por lo demás, la estructura de una célula de hongo se parece a la de una célula animal. Además de los orgánulos, en el citoplasma también flotan inclusiones como gotas de grasa y glucógeno.

Células animales

Se caracterizan por todos los orgánulos que se describieron al principio del artículo. Además, encima de la membrana plasmática se encuentra el glicocálix, una membrana formada por lípidos, polisacáridos y glicoproteínas. Interviene en el transporte de sustancias entre células.

Centro

Por supuesto, además de los orgánulos comunes, las células animales, vegetales y fúngicas tienen un núcleo. Está protegido por dos conchas que tienen poros. La matriz está formada por carioplasma (jugo nuclear), en el que flotan los cromosomas con información hereditaria registrada en ellos. También hay nucléolos, que se encargan de la formación de ribosomas y la síntesis de ARN.

Procariotas

Estos incluyen bacterias. La estructura celular de las bacterias es más primitiva. No tienen núcleo. El citoplasma contiene orgánulos como los ribosomas. Rodeando la membrana plasmática hay una pared celular hecha de mureína. La mayoría de los procariotas están equipados con orgánulos de movimiento, principalmente flagelos. Alrededor de la pared celular también se puede ubicar una capa protectora adicional, una cápsula mucosa. Además de las principales moléculas de ADN, en el citoplasma de las bacterias existen plásmidos en los que se registra información que se encarga de aumentar la resistencia del organismo a condiciones desfavorables.

¿Todos los organismos están hechos de células?

Algunos creen que todos los organismos vivos tienen una estructura celular. Pero esto no es cierto. Existe un reino de organismos vivos como los virus.

No están hechos de células. Este organismo está representado por una cápside, una cubierta proteica. En su interior se encuentra ADN o ARN, en el que se registra una pequeña cantidad de información genética. También se puede ubicar una cubierta de lipoproteína, llamada supercápside, alrededor de la cubierta de proteína. Los virus sólo pueden reproducirse dentro de células extrañas. Además, son capaces de cristalizar. Como puede ver, la afirmación de que todos los organismos vivos tienen una estructura celular es incorrecta.

tabla de comparación

Ahora que hemos visto la estructura de varios organismos, resumamos. Entonces, estructura celular, tabla:

	animales	Plantas	Hongos	bacterias
Centro	Comer	Comer	Comer	No
Pared celular	No	Sí, hecho de celulosa.	Si, de quitina	Si, de murein
ribosomas	Comer	Comer	Comer	Comer
lisosomas	Comer	Comer	Comer	No
mitocondrias	Comer	Comer	Comer	No
aparato de Golgi	Comer	Comer	Comer	No
citoesqueleto	Comer	Comer	Comer	Comer
Retículo endoplásmico	Comer	Comer	Comer	No
Membrana citoplasmática	Comer	Comer	Comer	Comer
Conchas adicionales	glicocalix	No	No	cápsula mucosa

Probablemente eso sea todo. Observamos la estructura celular de todos los organismos que existen en el planeta.