клетка- елементарна жива система, основна структурна и функционална единица на тялото, способна на самообновяване, саморегулация и самовъзпроизвеждане.
Жизненоважни свойства на човешката клетка
Към основното жизненоважни свойстваклетките включват: метаболизъм, биосинтеза, възпроизводство, раздразнителност, екскреция, хранене, дишане, растеж и разпадане на органични съединения.
Химичен състав на клетката
Основен химически елементиклетки: Кислород (O), Сяра (S), Фосфор (P), Въглерод (C), Калий (K), Хлор (Cl), Водород (H), Желязо (Fe), Натрий (Na), Азот (N ), калций (Ca), магнезий (Mg)
Органична клетъчна материя
|
Име на веществата |
От какви елементи (вещества) се състоят? |
Функции на веществата |
|
Въглехидрати |
Въглерод, водород, кислород. |
Основните източници на енергия за всички жизнени процеси. |
|
Въглерод, водород, кислород. |
Те са част от всички клетъчни мембрани и служат като резервен източник на енергия в организма. |
|
|
Въглерод, водород, кислород, азот, сяра, фосфор. |
1. Основният градивен материал на клетката; 2. ускоряват протичането на химичните реакции в организма; 3. резервен източник на енергия за организма. |
|
|
Нуклеинова киселина |
Въглерод, водород, кислород, азот, фосфор. |
ДНК – определя състава на клетъчните белтъци и предаването на наследствените характеристики и свойства на следващите поколения; РНК - образуване на белтъци, характерни за дадена клетка. |
|
АТФ (аденозин трифосфат) |
Рибоза, аденин, фосфорна киселина |
Осигурява енергийно снабдяване, участва в изграждането на нуклеиновите киселини |
Възпроизвеждане на човешки клетки (клетъчно делене)
Възпроизвеждането на клетките в човешкото тяло става чрез индиректно делене. В резултат на това дъщерният организъм получава същия набор от хромозоми като майката. Хромозомите са носители на наследствените свойства на тялото, предавани от родители на потомство.
|
Етап на размножаване (фази на разделяне) |
Характеристика |
|
Подготвителен
|
Преди разделянето броят на хромозомите се удвоява. Съхраняват се енергия и вещества, необходими за деленето. |
|
|
Начало на делението. Центриолите на клетъчния център се отклоняват към клетъчните полюси. Хромозомите се удебеляват и скъсяват. Ядрената обвивка се разтваря. Вретеното на деленето се образува от клетъчния център. |
|
|
Дублираните хромозоми са разположени в екваториалната равнина на клетката. Плътни нишки, които се простират от центриолите, са прикрепени към всяка хромозома. |
|
|
Нишките се свиват и хромозомите се придвижват към полюсите на клетката. |
|
Четвърто
|
Край на разделението. Цялото съдържание на клетката и цитоплазмата се разделят. Хромозомите се удължават и стават неразличими. Образува се ядрената мембрана, върху клетъчното тяло се появява стеснение, което постепенно се задълбочава, разделяйки клетката на две. Образуват се две дъщерни клетки. |
Структура на човешка клетка
Животинската клетка, за разлика от растителната, има клетъчен център, но липсва: плътна клетъчна стена, пори в клетъчната стена, пластиди (хлоропласти, хромопласти, левкопласти) и вакуоли с клетъчен сок.
|
Клетъчни структури |
Конструктивни особености |
Основни функции |
|
Плазмената мембрана |
Билипиден (мастен) слой, заобиколен от бели нови слоеве |
Метаболизъм между клетките и междуклетъчното вещество |
|
Цитоплазма |
Вискозна полутечна субстанция, в която са разположени клетъчните органели |
Вътрешна среда на клетката. Взаимна връзка на всички части на клетката и транспорт на хранителни вещества |
|
Ядро с ядро |
Тяло, ограничено от ядрената обвивка, с хроматин (тип и ДНК). Ядрото се намира вътре в ядрото и участва в синтеза на протеини. |
Контролен център на клетката. Прехвърляне на информация към дъщерни клетки с помощта на хромозоми по време на деленето |
|
Клетъчен център |
Област на по-плътна цитоплазма с центриоли (и цилиндрични тела) |
Участва в клетъчното делене |
|
Ендоплазмения ретикулум |
Мрежа от тубули |
Синтез и транспорт на хранителни вещества |
|
Рибозоми |
Плътни тела, съдържащи протеин и РНК |
Те синтезират протеини |
|
Лизозоми |
Кръгли тела, съдържащи ензими |
Разграждат протеини, мазнини, въглехидрати |
|
Митохондриите |
Удебелени тела с вътрешни гънки (кристи) |
Те съдържат ензими, с помощта на които хранителните вещества се разграждат, а енергията се съхранява под формата на специално вещество - АТФ. |
|
апарат на Голджи |
С горивна камера от плоски мембранни торби |
Образуване на лизозома |
_______________
Източник на информация:
Биология в таблици и диаграми./ Издание 2, - Санкт Петербург: 2004г.
Резанова Е.А. Човешка биология. В таблици и диаграми./ М.: 2008.
Клетката е единна жива система, състояща се от две неразривно свързани части - цитоплазма и ядро (цветна таблица XII).
Цитоплазма- това е вътрешната полутечна среда, в която се намират ядрото и всички органели на клетката. Има финозърнеста структура, пронизана от множество тънки нишки. Съдържа вода, разтворени соли и органични вещества. Основната функция на цитоплазмата е да обединява в едно и да осигурява взаимодействието на ядрото и всички органели на клетката.
Външна мембранаобгражда клетката с тънък филм, състоящ се от два слоя протеин, между които е мастен слой. Той е пронизан от множество малки пори, през които се осъществява обменът на йони и молекули между клетката и околната среда. Дебелината на мембраната е 7,5-10 nm, диаметърът на порите е 0,8-1 nm. В растенията върху него се образува мембрана от влакна. Основните функции на външната мембрана са ограничаване вътрешна средаклетки, предпазват го от увреждане, регулират потока от йони и молекули, премахват метаболитни продукти и синтезирани вещества (тайни), свързват клетки и тъкани (поради израстъци и гънки). Външната мембрана осигурява проникването на големи частици в клетката чрез фагоцитоза (виж разделите в „Зоология” - „Протозои”, в „Анатомия” - „Кръв”). По подобен начин клетката абсорбира капки течност - пиноцитоза (от гръцки "пино" - питие).
Ендоплазмения ретикулум(EPS) е сложна система от канали и кухини, състоящи се от мембрани, които проникват в цялата цитоплазма. Има два вида EPS - гранулиран (грапав) и гладък. Върху мембраните на зърнестата мрежа има много миниатюрни тела - рибозоми; няма такива в гладка мрежа. Основната функция на EPS е участието в синтеза, натрупването и транспортирането на основните органични вещества, произвеждани от клетката. Протеинът се синтезира в гранулиран EPS, а въглехидратите и мазнините се синтезират в гладък EPS.
Рибозоми- малки тела с диаметър 15-20 nm, състоящи се от две частици. Във всяка клетка има стотици хиляди от тях. Повечето рибозоми са разположени върху мембраните на гранулирания ER, а някои са разположени в цитоплазмата. Те се състоят от протеини и r-RNA. Основната функция на рибозомите е протеиновият синтез.
Митохондриите- това са малки тела с размери 0,2-0,7 микрона. Броят им в една клетка достига няколко хиляди. Те често променят формата, размера и местоположението си в цитоплазмата, преминавайки към най-активната си част. Външната обвивка на митохондриите се състои от две трислойни мембрани. Външната мембрана е гладка, вътрешната мембрана образува множество израстъци, върху които са разположени дихателни ензими. Вътрешна кухинаМитохондриите са пълни с течност, в която се намират рибозоми, ДНК и РНК. Нови митохондрии се образуват, когато старите се делят. Основната функция на митохондриите е синтезът на АТФ. Те не синтезират голям бройпротеини, ДНК и РНК.
Пластидихарактерни само за растителните клетки. Има три вида пластиди - хлоропласти, хромопласти и левкопласти. Те са способни взаимно да преминават един в друг. Пластидите се възпроизвеждат чрез делене.
Хлоропласти(60) имат зелен цвят, овална форма. Размерът им е 4-6 микрона. От повърхността всеки хлоропласт е ограничен от две трислойни мембрани – външна и вътрешна. Вътре е изпълнен с течност, в която има няколко десетки специални, свързани помежду си цилиндрични структури - грана, както и рибозоми, ДНК и РНК. Всяка грана се състои от няколко десетки плоски мембранни торбички, насложени една върху друга. В напречно сечение има заоблена форма, диаметърът му е 1 микрон. Целият хлорофил е концентриран в зърната, в тях протича процесът на фотосинтеза. Получените въглехидрати първо се натрупват в хлоропласта, след това навлизат в цитоплазмата, а оттам в други части на растението.
Хромопластиопределят червените, оранжевите и жълтите цветове на цветя, плодове и есенни листа. Те имат формата на многостранни кристали, разположени в цитоплазмата на клетката.
Левкопластибезцветен. Те се намират в неоцветени части на растенията (стъбла, грудки, корени) и имат кръгла или пръчковидна форма (5-6 микрона). В тях се отлагат запасни вещества.
Клетъчен центърнамерени в животински клетки и по-ниски растения. Състои се от два малки цилиндъра - центриоли (с диаметър около 1 μm), разположени перпендикулярно един на друг. Стените им се състоят от къси тръби, кухината е изпълнена с полутечно вещество. Тяхната основна роля е образуването на вретено и равномерното разпределение на хромозомите между дъщерните клетки.
Комплекс Голджие кръстен на италианския учен, който го открива за първи път през нервни клетки. Има разнообразна форма и се състои от кухини, ограничени от мембрани, тръби, излизащи от тях и везикули, разположени в краищата им. Основната функция е натрупването и екскрецията на органични вещества, синтезирани в ендоплазмения ретикулум, образуването на лизозоми.
Лизозоми- кръгли тела с диаметър около 1 микрон. На повърхността лизозомата е ограничена от трислойна мембрана, вътре в нея има комплекс от ензими, способни да разграждат въглехидрати, мазнини и протеини. В една клетка има няколко десетки лизозоми. В комплекса на Голджи се образуват нови лизозоми. Тяхната основна функция е да смила храната, която е влязла в клетката чрез фагоцитоза и да премахва мъртвите органели.
Органоиди на движението- камшичета и реснички - представляват клетъчни израстъци и имат еднакъв строеж при животните и растенията (общия им произход). Движението на многоклетъчните животни се осигурява от мускулни контракции. Основна структурна единица мускулна клеткаса миофибрили - тънки нишки с дължина повече от 1 см, диаметър 1 микрон, разположени на снопове по дължината на мускулното влакно.
Клетъчни включвания- въглехидрати, мазнини и протеини - спадат към непостоянните компоненти на клетката. Те се синтезират периодично, натрупват се в цитоплазмата като резервни вещества и се използват в процеса на жизнената дейност на организма.
Въглехидратите са концентрирани в нишестени зърна (при растенията) и гликоген (при животните). Има много от тях в клетките на черния дроб, картофените клубени и други органи. Мазнините се натрупват под формата на капчици в семената на растенията, подкожна тъкан, съединителната тъкани др. Белтъчините се отлагат под формата на зърна в животински яйца, семена на растения и други органи.
Ядро- един от най-важните органели на клетката. Той е отделен от цитоплазмата с ядрена обвивка, състояща се от две трислойни мембрани, между които има тясна ивица от полутечно вещество. През порите на ядрената мембрана се извършва обмен на вещества между ядрото и цитоплазмата. Кухината на ядрото е изпълнена с ядрен сок. Съдържа ядро (едно или повече), хромозоми, ДНК, РНК, протеини и въглехидрати. Ядрото е кръгло тяло с размери от 1 до 10 микрона или повече; той синтезира РНК. Хромозомите се виждат само в делящите се клетки. В интерфазното (неделящо се) ядро те присъстват под формата на тънки дълги нишки от хроматин (връзки ДНК-протеин). Те съдържат наследствена информация. Броят и формата на хромозомите във всеки вид животни и растения са строго определени. Соматичните клетки, които изграждат всички органи и тъкани, съдържат диплоиден (двоен) набор от хромозоми (2n); полови клетки (гамети) - хаплоиден (единичен) набор от хромозоми (n). Диплоиден комплектхромозомите в ядрото на соматичната клетка са създадени от сдвоени (идентични) хомоложни хромозоми. Хромозоми от различни двойки (нехомологичен)се различават един от друг по форма, местоположение центромериИ вторични стеснения.
Прокариоти- това са организми с малки, примитивно устроени клетки, без ясно изразено ядро. Те включват синьо-зелени водорасли, бактерии, фаги и вируси. Вирусите са ДНК или РНК молекули, покрити с протеинова обвивка. Те са толкова малки, че могат да се видят само с електронен микроскоп. Те нямат цитоплазма, митохондрии и рибозоми, така че не са в състояние да синтезират необходимите за живота им протеини и енергия. Веднъж влязъл жива клеткаи използвайки чужди органични вещества и енергия, те се развиват нормално.
Еукариоти- организми с по-големи типични клетки, съдържащи всички основни органели: ядро, ендоплазмен ретикулум, митохондрии, рибозоми, комплекс на Голджи, лизозоми и др. Еукариотите включват всички други растителни и животински организми. Техните клетки имат подобен тип структура, което убедително доказва единството на техния произход.
Клетките се делят на прокариотни и еукариотни. Първите са водораслите и бактериите, които съдържат генетична информация в един органел, хромозомата, докато еукариотните клетки, които изграждат по-сложни организми като човешкото тяло, имат ясно диференцирано ядро, което съдържа няколко хромозоми с генетичен материал.
Еукариотна клетка
Прокариотна клетка
Структура
Клетъчна или цитоплазмена мембрана
Цитоплазмената мембрана (обвивка) е тънка структура, която отделя съдържанието на клетката от заобикаляща среда. Състои се от двоен слой липиди с протеинови молекули с дебелина приблизително 75 ангстрьома.
Клетъчната мембрана е твърда, но има множество гънки, извивки и пори, което ви позволява да регулирате преминаването на вещества през нея.
Клетки, тъкани, органи, системи и устройства
клетки, Човешкото тяло- компонент от елементи, които действат хармонично за ефективно изпълнение на всички жизнени функции.
Текстил- това са клетки с еднаква форма и структура, специализирани да изпълняват една и съща функция. Различни тъкани се комбинират, за да образуват органи, всеки от които изпълнява специфична функция в живия организъм. В допълнение, органите също са групирани в система, за да изпълняват специфична функция.
Тъкани:
Епителен- защитава и покрива повърхността на тялото и вътрешни повърхностиоргани.
Съединителен- мазнини, хрущяли и кости. Изпълнява различни функции.
Мускулеста- гладка мускул, набраздена мускулна тъкан. Свива и отпуска мускулите.
нервен- неврони. Генерира и предава и приема импулси.
Размер на клетката
Размерът на клетките варира значително, въпреки че обикновено варира от 5 до 6 микрона (1 микрон = 0,001 mm). Това обяснява факта, че много клетки не са виждали преди изобретението електронен микроскоп, чиято разделителна способност варира от 2 до 2000 ангстрьома (1 ангстрьом = 0,000 000 1 mm) Размерът на някои микроорганизми е по-малък от 5 микрона, но има и гигантски клетки. Най-известният е жълтъкът на птичи яйца, яйцеклетка с размер около 20 mm.
Има още по-ярки примери: клетка от ацетабулария, морско едноклетъчно водорасло, достига 100 mm, а рами, тревисто растение, - 220 mm - по-голям от дланта на ръката ви.
От родители към деца благодарение на хромозомите
Клетъчното ядро претърпява различни промени, когато клетката започне да се дели: мембраната и нуклеолите изчезват; По това време хроматинът става по-плътен, като в крайна сметка образува дебели нишки - хромозоми. Хромозомата се състои от две половини - хроматиди, свързани в точка на стесняване (центрометър).
Нашите клетки, както всички животински и растителни клетки, се подчиняват на така наречения закон за числово постоянство, според който броят на хромозомите от определен тип е постоянен.
В допълнение, хромозомите са разпределени по двойки, които са идентични една на друга.
Всяка клетка в нашето тяло съдържа 23 двойки хромозоми, които са няколко удължени ДНК молекули. Молекулата на ДНК е под формата на двойна спирала, състояща се от две захарни фосфатни групи, от които азотни основи (пурини и пирамидини) изпъкват под формата на стъпала на вита стълба.
По дължината на всяка хромозома има гени, отговорни за наследствеността, предаването на генетични характеристики от родители на деца. Те определят цвета на очите, кожата, формата на носа и др.
Митохондриите
Митохондриите са кръгли или удължени органели, разпределени в цитоплазмата, съдържащи воден разтвор на ензими, които са способни да извършват множество химични реакции, като клетъчно дишане.
Чрез този процес се освобождава енергията, необходима на клетката, за да изпълнява жизнените си функции. Митохондриите се намират главно в повечето активни клеткиживи организми: клетки на панкреаса и черния дроб.
Клетъчно ядро
Ядрото, едно във всяка човешка клетка, е нейният основен компонент, тъй като организмът контролира функциите на клетката и е носител на наследствени характеристики, което доказва значението му за възпроизводството и предаването на биологичната наследственост.
В ядрото, чийто размер варира от 5 до 30 микрона, могат да се разграничат следните елементи:
- Ядрена обвивка. Той е двоен и позволява на веществата да преминават между ядрото и цитоплазмата поради порестата си структура.
- Ядрена плазма. Лека, вискозна течност, в която са потопени останалите ядрени структури.
- Нуклеол. Сферично тяло, изолирано или на групи, участващо в образуването на рибозоми.
- Хроматин. Вещество, което може да приема различни цветове, състоящо се от дълги нишки ДНК (дезоксирибонуклеинова киселина). Нишките са частици, гени, всяка от които съдържа информация за определена клетъчна функция.
Ядро на типична клетка
Кожните клетки живеят средно една седмица. Червените кръвни клетки живеят 4 месеца, а костните клетки живеят от 10 до 30 години.
центрозома
Центрозомата обикновено се намира близо до ядрото и играе критична роля в митозата или клетъчното делене.
Състои се от 3 елемента:
- Диплозома. Състои се от две центриоли - цилиндрични структури, разположени перпендикулярно.
- центросфера. Полупрозрачно вещество, в което е потопена диплозомата.
- Астра. Сияйна формация от нишки, излизащи от центросферата, която е важна за митозата.
Комплекс Голджи, лизозоми
Комплексът на Голджи се състои от 5-10 плоски диска (плочи), в които се разграничава основният елемент - резервоарът и няколко диктиозоми или клъстер от резервоари. Тези диктиозоми се разделят и разпределят равномерно по време на митоза или клетъчно делене.
Лизозомите, "стомахът" на клетката, се образуват от везикули на комплекса Голджи: те съдържат храносмилателни ензими, които им позволяват да усвояват храната, постъпваща в цитоплазмата. Тяхната вътрешност или микус е облицована с дебел слой полизахариди, които пречат на тези ензими да разграждат собствения си клетъчен материал.
Рибозоми
Рибозомите са клетъчни органели с диаметър около 150 ангстрьома, които са прикрепени към мембраните на ендоплазмения ретикулум или са свободно разположени в цитоплазмата.
Те се състоят от две субединици:
- голямата субединица се състои от 45 протеинови молекули и 3 РНК (рибонуклеинова киселина);
- по-малката субединица се състои от 33 протеинови молекули и 1 РНК.
Рибозомите се комбинират в полизоми с помощта на РНК молекула и синтезират протеини от аминокиселинни молекули.
Цитоплазма
Цитоплазмата е органична маса, разположена между цитоплазмената мембрана и ядрената обвивка. Съдържа вътрешна среда - хиалоплазма - вискозна течност, състояща се от голямо количество вода и съдържаща протеини, монозахариди и мазнини в разтворена форма.
Той е част от клетка, надарена с жизненоважна дейност, тъй като в него се движат различни клетъчни органели и протичат биохимични реакции. Органелите изпълняват същата роля в клетката, както и органите човешкото тяло: произвеждат жизненоважни важни вещества, генерират енергия, изпълняват функциите на храносмилане и отделяне на органични вещества и др.
Около една трета от цитоплазмата е вода.
Освен това цитоплазмата съдържа 30% органични вещества (въглехидрати, мазнини, протеини) и 2-3% неорганични вещества.
Ендоплазмения ретикулум
Ендоплазменият ретикулум е структура, подобна на мрежа, образувана от сгъването на цитоплазмената обвивка в себе си.
Смята се, че този процес, известен като инвагинация, е довел до по-сложни същества с по-големи нужди от протеини.
В зависимост от наличието или отсъствието на рибозоми в мембраните се разграничават два вида мрежи:
1. Ендоплазменият ретикулум е нагънат. Набор от плоски структури, свързани помежду си и комуникиращи с ядрената мембрана. Голям брой рибозоми са прикрепени към него, така че неговата функция е да натрупва и освобождава протеини, синтезирани в рибозомите.
2. Ендоплазменият ретикулум е гладък. Мрежа от плоски и тръбести елементи, която комуникира с нагънатия ендоплазмен ретикулум. Синтезира, отделя и транспортира мазнини в клетката, заедно с протеините на нагънатия ретикулум.
Ако искате да прочетете всичко най-интересно за красотата и здравето, абонирайте се за бюлетина!
Когато изучавате структурата на растителна клетка, рисунка с надписи ще бъде полезно визуално обобщение за овладяване на тази тема. Но първо, малко история.
Историята на откриването и изучаването на клетките е свързана с името на английския изобретател Робърт Хук. През 17 век върху част от растителна запушалка, изследвана под микроскоп, Р. Хук открива клетки, които по-късно са наречени клетки.
Основна информация за клетката е представена по-късно от немския учен Т. Шван в клетъчната теория, формулирана през 1838 г. Основните разпоредби на този трактат гласят:
- целият живот на земята се състои от структурни звена- клетки;
- по структура и функция всички клетки имат Общи черти. Тези елементарни частици са способни да се възпроизвеждат, което е възможно благодарение на разделянето на майчината клетка;
- В многоклетъчните организми клетките могат да се обединяват въз основа на общи функции и структурна и химическа организация в тъканта.
растителна клетка
Растителната клетка, заедно с Общи чертии сходство в структурата с животните, има своя собствена отличителни чертиуникално за нея:
- наличието на клетъчна стена (черупка);
- наличие на пластиди;
- наличие на вакуола.
Устройство на растителна клетка
Фигурата схематично показва модел на растителна клетка, от какво се състои и как се наричат основните й части.
Всеки от тях ще бъде разгледан подробно по-долу.
Клетъчни органели и техните функции - описателна таблица
Таблицата съдържа важна информацияза клетъчните органели. Тя ще помогне на ученика да създаде план на разказ въз основа на рисунката.
| Органоид | Описание | функция | Особености |
| Клетъчна стена | Покрива цитоплазмената мембрана, съставът е предимно целулозен. | Поддържане на здравина, механична защита, създаване на клетъчна форма, абсорбция и обмен на различни йони, транспорт на вещества. | Характерен за растителните клетки (липсва в животинските клетки). |
| Цитоплазма | Вътрешна среда на клетката. Включва полутечна среда, разположени в нея органели и неразтворими включвания. | Обединяването и взаимодействието на всички структури (органели). | Състоянието на агрегиране може да се промени. |
| Ядро | Най-големият органел. Формата е сферична или яйцевидна. Съдържа хроматиди (ДНК молекули). Ядрото е покрито с двойна мембрана на ядрената обвивка. | Съхраняване и предаване на наследствена информация. | Двойна мембранна органела. |
| Нуклеол | Сферична форма, d – 1-3 µm. Те са основните носители на РНК в ядрото. | Те синтезират рРНК и рибозомни субединици. | Ядрото съдържа 1-2 нуклеоли. |
| Вакуола | Резервоар с аминокиселини и минерални соли. | Регулиране на осмотичното налягане, съхранение на резервни вещества, автофагия (самосмилане на вътреклетъчни остатъци). | Колкото по-стара е клетката, толкова повече място в клетката заема вакуолата. |
| Пластиди | 3 вида: хлоропласти, хромопласти и левкопласти. | Осигурява автотрофен тип хранене, синтеза на органични вещества от неорганични. | Понякога те могат да преминават от един вид пластид в друг. |
| Ядрена обвивка | Съдържа две мембрани. Рибозомите са прикрепени към външната, а на места се свързват към ER. Пронизани с пори (обмен между ядрото и цитоплазмата). | Разделя цитоплазмата от вътрешното съдържание на ядрото. | Двойна мембранна органела. |
Цитоплазмени образувания - клетъчни органели
Нека поговорим по-подробно за компонентите на растителната клетка.
Ядро
Ядрото съхранява генетична информация и прилага наследствена информация.Мястото за съхранение са ДНК молекули. В същото време в ядрото присъстват ремонтни ензими, които са в състояние да контролират и елиминират спонтанното увреждане на ДНК молекулите.
Освен това самите ДНК молекули в ядрото подлежат на редупликация (удвояване). В този случай клетките, образувани чрез делене на оригиналната клетка, получават еднакво количество генетична информация както в качествени, така и в количествени пропорции.
Ендоплазмен ретикулум (ER)
Има два вида: грапави и гладки. Първият тип синтезира протеини за износ и клетъчни мембрани. Вторият тип е в състояние да детоксикира вредни продуктиобмен.
апарат на Голджи
Открит от италианския изследовател К. Голджи през 1898 г. В клетките се намира близо до ядрото. Тези органели са мембранни структури, опаковани заедно. Тази зона на натрупване се нарича диктиозома.
Те участват в натрупването на продукти, които се синтезират в ендоплазмения ретикулум и са източник на клетъчни лизозоми.
Лизозоми
Те не са независими структури. Те са резултат от дейността на ендоплазмения ретикулум и апарата на Голджи. Основната им цел е да участват в процесите на разпадане вътре в клетката.
В лизозомите има около четири дузини ензими, които разрушават повечето органични съединения. Освен това самата лизозомна мембрана е устойчива на действието на такива ензими.
Митохондриите
Двойни мембранни органели. Във всяка клетка техният брой и размер могат да варират. Те са заобиколени от две високоспециализирани мембрани. Между тях има интермембранно пространство.
Вътрешната мембрана е способна да образува гънки - кристи. Поради наличието на кристи, вътрешната мембрана е 5 пъти по-голяма от площта на външната мембрана.
Повишена функционална дейностклетки се дължи на увеличен брой митохондрии и голяма сумакристи в тях, докато при условия на физическо бездействие броят на кристите в митохондриите и броят на митохондриите се променя рязко и бързо.
И двете митохондриални мембрани се различават по своите физиологични свойства. При повишено или намалено осмотично налягане вътрешната мембрана може да се свие или разтегне. Външната мембрана се характеризира само с необратимо разтягане, което може да доведе до разкъсване. Целият комплекс от митохондрии, който изпълва клетката, се нарича хондрия.
Пластиди
По размер тези органели са на второ място след ядрото. Има три вида пластиди:
- отговорен за зеления цвят на растенията - хлоропласти;
- отговорен за есенните цветове - оранжево, червено, жълто, охра - хромопласти;
- безцветни левкопласти, които не влияят на оцветяването.
Не струва нищо:Установено е, че в клетките може да присъства само един вид пластид в даден момент.
Устройство и функции на хлоропластите
Те осъществяват процесите на фотосинтеза. Присъства хлорофил (придава му зелен цвят). Форма: двойноизпъкнала леща. Броят в клетката е 40-50. Има двойна мембрана. Вътрешната мембрана образува плоски везикули - тилакоиди, които са опаковани в купчини - грана.
Хромопласти
Благодарение на ярките си пигменти те придават на растителните органи ярки цветове: пъстри цветни листенца, зрели плодове, есенни листа и някои кореноплодни зеленчуци (моркови).
Хромопластите нямат вътрешна мембранна система. Пигментите могат да се натрупват в кристална форма, което придава на пластидите различни форми (плоча, ромб, триъгълник).
Функциите на този тип пластиди все още не са напълно проучени. Но според наличната информация това са остарели хлоропласти с разрушен хлорофил.
Левкопласти
Присъщи на тези части на растенията, към които слънчеви лъчине удряй. Например грудки, семена, луковици, корени. Вътрешна системамембраните са по-слабо развити от тези на хлоропластите.
Отговаря за храненето, натрупва хранителни вещества, участват в синтеза.При наличие на светлина левкопластите могат да се трансформират в хлоропласти.
Рибозоми
Малки гранули, състоящи се от РНК и протеини. Единствените безмембранни структури. Те могат да бъдат разположени поединично или като част от група (полизоми).
Рибозомата се образува от голяма и малка субединица, свързани с магнезиеви йони. Функция: синтез на протеини.
Микротубули
Това са дълги цилиндри, в чиито стени е разположен протеинът тубулин. Тази органела е динамична структура (възможно е нейното нарастване и разпадане). Те участват активно в процеса на делене на клетките.
Вакуола - устройство и функции
Фигурата показва син. Състои се от мембрана (тонопласт) и вътрешна среда (клетъчен сок).
Заема по-голямата част от клетката, нейната централна част.
Съхранява вода и хранителни вещества, както и продукти от гниене.
Въпреки единната структурна организация в структурата на основните органели, в растителния свят се наблюдава огромно видово разнообразие.
Всеки ученик и особено възрастен трябва да разбере и да знае какви задължителни части има растителна клеткаи как изглежда неговият модел, каква роля играят те и какви са имената на органелите, отговорни за оцветяването на растителните части.
Всички живи същества и организми не се състоят от клетки: растения, гъби, бактерии, животни, хора. Въпреки минималния си размер, всички функции на целия организъм се изпълняват от клетката. Вътре в нея има теч сложни процеси, от които зависи жизнеността на тялото и функционирането на неговите органи.
Във връзка с
Конструктивни особености
Учените изучават структурни характеристики на клеткатаи принципите на нейната работа. Подробно изследване на структурните характеристики на клетката е възможно само с помощта на мощен микроскоп.
Всички наши тъкани - кожа, кости, вътрешни органисе състои от клетки, които са строителни материали, има различни формии размери, всеки сорт изпълнява специфична функция, но основните характеристики на структурата им са сходни.
Първо нека разберем какво се крие зад него структурна организация на клетките. В хода на своите изследвания учените са установили, че клетъчната основа е мембранен принцип.Оказва се, че всички клетки се образуват от мембрани, които се състоят от двоен слой фосфолипиди, където протеиновите молекули са потопени отвън и отвътре.
Какво свойство е характерно за всички видове клетки: същата структура, както и функционалност - регулиране на метаболитния процес, използване на собствен генетичен материал (наличие и РНК), получаване и потребление на енергия.
Структурната организация на клетката се основава на следните елементи, които изпълняват специфична функция:
- мембрана- клетъчна мембрана, състои се от мазнини и протеини. Основната му задача е да отделя веществата вътре от външна среда. Структурата е полупропусклива: може също така да предава въглероден окис;
- сърцевина– централната област и основният компонент, отделен от другите елементи с мембрана. Вътре в ядрото има информация за растежа и развитието, генетичен материал, представен под формата на ДНК молекули, които изграждат състава;
- цитоплазма- това е течно вещество, което образува вътрешната среда, където протичат различни жизнени процеси и съдържа много важни компоненти.
От какво се състои клетъчното съдържание, какви са функциите на цитоплазмата и нейните основни компоненти:
- Рибозома- най-важният органел, който е необходим за процесите на биосинтеза на протеини от аминокиселини; протеините изпълняват огромен брой жизненоважни задачи.
- Митохондриите- друг компонент, разположен вътре в цитоплазмата. Може да се опише с една фраза – източник на енергия. Тяхната функция е да осигурят на компонентите мощност за по-нататъшно производство на енергия.
- апарат на Голджисе състои от 5 - 8 торби, които са свързани помежду си. Основната задача на този апарат е да пренася протеини в други части на клетката, за да осигури енергиен потенциал.
- Повредените елементи се почистват лизозоми.
- Занимава се с транспорт ендоплазмения ретикулум,през които протеините движат молекули на полезни вещества.
- Центриолиса отговорни за размножаването.
Ядро
Тъй като това е клетъчният център, трябва да се обърне внимание на неговата структура и функции Специално внимание. Този компоненте най-важният елементза всички клетки: съдържа наследствени характеристики. Без ядрото процесите на възпроизвеждане и предаване на генетична информация биха станали невъзможни. Вижте снимката, изобразяваща структурата на ядрото.
- Ядрената обвивка, която е подчертана в лилаво, позволява влизане необходими веществаи го пуска обратно през порите – малки дупчици.
- Плазмата е вискозно вещество и съдържа всички други ядрени компоненти.
- ядрото е разположено в самия център и има формата на сфера. Неговата Главна функция– образуване на нови рибозоми.
- Ако погледнете централната част на клетката в напречно сечение, можете да видите фини сини тъкани - хроматин, основното вещество, което се състои от комплекс от протеини и дълги нишки на ДНК, които носят необходимата информация.
Клетъчната мембрана
Нека разгледаме по-отблизо работата, структурата и функциите на този компонент. По-долу има таблица, която ясно показва значението на външната обвивка.
Хлоропласти
Това е още един най-важният компонент. Но защо хлоропластите не бяха споменати по-рано, ще попитате? Да, защото този компонент се намира само в растителните клетки.Основната разлика между животните и растенията е методът на хранене: при животните той е хетеротрофен, а при растенията е автотрофен. Това означава, че животните не могат да създават, тоест да синтезират органични вещества от неорганични - те се хранят с готови органични вещества. Растенията, напротив, са способни да извършват процеса на фотосинтеза и съдържат специални компоненти - хлоропласти. Това са зелени пластиди, съдържащи веществото хлорофил. С негово участие светлинната енергия се превръща в енергията на химичните връзки на органичните вещества.
Интересно!Хлоропластите са концентрирани в големи количества предимно в надземните части на растенията – зелени плодове и листа.
Ако ви зададат въпрос: кажете ми важна характеристикаструктурата на органичните съединения на клетката, тогава отговорът може да бъде даден по следния начин.
- много от тях съдържат въглеродни атоми, които имат различни химически и физични свойства, а също така могат да се свързват помежду си;
- са носители, активни участници в различни процеси, протичащи в организмите, или са техни продукти. Това се отнася до хормони, различни ензими, витамини;
- може да образува вериги и пръстени, което осигурява разнообразни връзки;
- се разрушават при нагряване и взаимодействие с кислород;
- атомите в молекулите се комбинират помежду си с помощта на ковалентни връзки, не се разлагат на йони и следователно взаимодействат бавно, реакциите между веществата отнемат много дълго време - няколко часа и дори дни.
Структура на хлоропласта
Тъкани
Клетките могат да съществуват една по една, както при едноклетъчните организми, но най-често те се обединяват в групи от собствен вид и образуват различни тъканни структури, които изграждат организма. В човешкото тяло има няколко вида тъкани:
- епителен– концентрирани на повърхността кожата, органи, елементи храносмилателен тракти дихателна система;
- мускулест— ние се движим благодарение на свиването на мускулите на нашето тяло, извършваме различни движения: от най-простото движение на малкия пръст до бягане с висока скорост. Между другото, сърдечният ритъм също възниква поради свиването на мускулната тъкан;
- съединителната тъкансъставлява до 80 процента от масата на всички органи и играе защитна и поддържаща роля;
- нервен- образува нервни влакна. Благодарение на него през тялото преминават различни импулси.
Процес на възпроизвеждане
През целия живот на организма протича митоза - това е името, дадено на процеса на делене.състоящ се от четири етапа:
- Профаза. Двата центриола на клетката се делят и се движат в противоположни посоки. В същото време хромозомите образуват двойки и ядрената обвивка започва да се разпада.
- Вторият етап се нарича метафази. Хромозомите са разположени между центриолите и постепенно външната обвивка на ядрото напълно изчезва.
- Анафазае третият етап, по време на който центриолите продължават да се движат в обратна посока една от друга, а отделните хромозоми също следват центриолите и се отдалечават една от друга. Цитоплазмата и цялата клетка започват да се свиват.
- Телофаза– финален етап. Цитоплазмата се свива, докато се появят две еднакви нови клетки. Около хромозомите се образува нова мембрана и във всяка нова клетка се появява една двойка центриоли.
Заключение
Научихте каква е структурата на клетката – най-важната съставна част на тялото. Милиарди клетки съставляват удивително мъдро организирана система, която осигурява работоспособността и жизнената активност на всички представители на животинския и растителния свят.