Alle levende organismer kan deles inn i to hovedgrupper: prokaryoter og eukaryoter. Disse begrepene er avledet fra det greske ordet karion som betyr kjerne. Prokaryoter er pre-nukleære organismer som ikke har en dannet kjerne. Eukaryoter inneholder en velformet kjerne. Prokaryoter inkluderer bakterier, cyanobakterier, myxomyceter, rickettsia og andre organismer; eukaryoter er sopp, planter og dyr. Cellene til alle eukaryoter har en lignende struktur. De består av cytoplasma og kjerner, som sammen representerer det levende innholdet i cellen - protoplasten. Cytoplasmaet er en semi-væske grunnstoff eller hyaloplasma, sammen med intracellulære strukturer nedsenket i det - organeller som utfører forskjellige funksjoner (mer detaljer i tabellen nedenfor). Fra utsiden er cytoplasmaet omgitt av en plasmamembran. Plante- og soppceller har også en stiv cellevegg. I cytoplasmaet til plante- og soppceller er det vakuoler - bobler fylt med vann og forskjellige stoffer oppløst i den. I tillegg kan cellen inneholde inneslutninger - reservenæringsstoffer eller sluttprodukter av metabolisme.
| Struktur | Organisasjonsfunksjoner | Funksjoner |
|---|---|---|
| Plasmamembran (plasmalemma) | Dobbelt lag med lipider og proteiner nedsenket i den | Regulerer selektivt stoffskiftet mellom cellen og miljøet. Gir kontakt mellom tilstøtende celler |
| Cellekjernen | Har dobbel membran, inneholder DNA | Lagring og overføring av genetisk materiale til datterceller. Regulerer cellulær aktivitet |
| Mitokondrier | Omgitt av et to-membranskall; den indre membranen danner folder - cristae. Inneholder sirkulært DNA, ribosomer, mange enzymer | Implementering av oksygenstadiet av cellulær respirasjon (ATP-syntese) |
| Plastider. Inneholdt i en plantecelle, celler fra noen protister | dobbel membranstruktur. Derivater av den indre membranen - tylakoider (inneholder klorofyll i kloroplaster). | Fotosyntese, matlagring |
| Endoplasmatisk retikulum (ER) | System av flate membransekker - sisterner, hulrom, tubuli | Ribosomer er lokalisert på den grove ER. I tankene er de syntetiserte proteinene isolert og modne. Transport av syntetiserte proteiner. I membranene til den glatte ER syntetiseres lipider og steroider. Membransyntese |
| Golgi-komplekset (CG) | System av flate enkeltmembransisterner, ampullart utvidet i endene av sisternene og vesiklene som deler seg av eller går sammen med sisternene | Akkumulering, transformasjon av proteiner og lipider, syntese av polysakkarider. Dannelse av sekretoriske vesikler, utskillelse av stoffer utenfor cellen. Lysosomdannelse |
| Lysosomer | Enkeltmembranvesikler som inneholder hydrolytiske enzymer | Intracellulær fordøyelse, splitting av skadede organeller, døde celler, organer |
| Ribosomer | To underenheter (store og små) som består av rRNA og proteiner | Sammensetning av proteinmolekyler |
| Centrioler | System av mikrotubuli (9x3) bygget fra proteinunderenheter | Organiseringssentre for mikrotubuli (involvert i dannelsen av cytoskjelettet, celledelingsspindelen, flimmerhår og flageller) |
Cellene som danner vev til dyr og planter varierer betydelig i form, størrelse og indre struktur. Imidlertid viser alle likheter i hovedtrekkene i prosessene med vital aktivitet, metabolisme, i irritabilitet, vekst, utvikling og evne til å endre.
Celler av alle typer inneholder to hovedkomponenter som er nært beslektet med hverandre - cytoplasmaet og kjernen. Kjernen er skilt fra cytoplasmaet av en porøs membran og inneholder kjernesaft, kromatin og kjernen. Halvflytende cytoplasma fyller hele cellen og penetreres av mange tubuli. Utenfor er den dekket med en cytoplasmatisk membran. Den har spesialisert seg organelle strukturer, permanent tilstede i cellen, og midlertidige formasjoner - inneslutninger.Membranorganeller : ytre cytoplasmatisk membran (OCM), endoplasmatisk retikulum (ER), Golgi-apparat, lysosomer, mitokondrier og plastider. Grunnlaget for strukturen til alle membranorganeller er den biologiske membranen. Alle membraner har en grunnleggende enhetlig strukturplan og består av et dobbelt lag av fosfolipider, der proteinmolekyler er nedsenket fra forskjellige sider og på forskjellige dyp. Membranene til organeller skiller seg bare fra hverandre i settene med proteiner som er inkludert i dem.
Diagram over strukturen til en eukaryot celle. A - en celle av animalsk opprinnelse; B - plantecelle: 1 - kjerne med kromatin og nukleolus, 2 - cytoplasmatisk membran, 3 - cellevegg, 4 - porer i celleveggen som cytoplasma til naboceller kommuniserer gjennom, 5 - grovt endoplasmatisk retikulum, b - glatt endoplasmatisk retikulum , 7 - pinocytisk vakuole, 8 - Golgi-apparat (kompleks), 9 - lysosom, 10 - fettinneslutninger i kanalene til det glatte endoplasmatiske retikulum, 11 - cellesenter, 12 - mitokondrier, 13 - frie ribosomer og polyribosomer, 14 - vakuol , 15 - kloroplast
cytoplasmatisk membran. I alle planteceller, flercellede dyr, protozoer og bakterier er cellemembranen tresjikt: ytre og indre lag består av proteinmolekyler, midterste lag består av lipidmolekyler. Det begrenser cytoplasmaet fra det ytre miljøet, omgir alle organeller i cellen og er en universell biologisk struktur. I noen celler er det ytre skallet dannet av flere membraner som er tett ved siden av hverandre. I slike tilfeller blir cellemembranen tett og elastisk og lar deg beholde formen på cellen, som for eksempel i euglena og skociliater. De fleste planteceller har i tillegg til membranen også en tykk cellulosemembran på utsiden - celleveggen. Den er godt synlig i et konvensjonelt lysmikroskop og utfører en støttefunksjon på grunn av et stivt ytre lag som gir cellene en klar form.
På celleoverflaten danner membranen langstrakte utvekster - mikrovilli, folder, fremspring og fremspring, noe som i stor grad øker suge- eller ekskresjonsoverflaten. Ved hjelp av membranutvekster er celler koblet til hverandre i vev og organer til flercellede organismer; ulike enzymer som er involvert i metabolismen er lokalisert på foldene på membranene. Membranen avgrenser cellen fra omgivelsene, og regulerer retningen for diffusjon av stoffer og utfører samtidig deres aktive overføring inn i cellen (akkumulering) eller ut (frigjøring). På grunn av disse egenskapene til membranen er konsentrasjonen av kalium, kalsium, magnesium, fosforioner i cytoplasma høyere, og konsentrasjonen av natrium og klor er lavere enn i miljøet. Gjennom porene i den ytre membranen fra det ytre miljø trenger ioner, vann og små molekyler av andre stoffer inn i cellen. Penetrering inn i cellen av relativt store faste partikler utføres av fagocytose(fra det greske "fago" - jeg sluker, "drikker" - en celle). I dette tilfellet bøyer den ytre membranen ved kontaktpunktet med partikkelen inne i cellen, og drar partikkelen dypt inn i cytoplasmaet, hvor den gjennomgår enzymatisk spaltning. Dråper flytende stoffer kommer inn i cellen på lignende måte; deres absorpsjon kalles pinocytose(fra det greske "pino" - jeg drikker, "cytos" - en celle). Den ytre cellemembranen utfører også andre viktige biologiske funksjoner.
Cytoplasma 85% består av vann, 10% av proteiner, resten er lipider, karbohydrater, nukleinsyrer og mineralforbindelser; alle disse stoffene danner en kolloidal løsning som i konsistens ligner glyserin. Den kolloidale substansen til en celle, avhengig av dens fysiologiske tilstand og arten av påvirkningen fra det ytre miljøet, har egenskapene til både en væske og en elastisk, tettere kropp. Cytoplasmaet er gjennomsyret av kanaler av ulike former og størrelser, som kalles endoplasmatisk retikulum. Veggene deres er membraner som er i nær kontakt med alle cellens organeller og danner sammen med dem et enkelt funksjonelt og strukturelt system for utveksling av stoffer og energi og bevegelse av stoffer inne i cellen.
I veggene av tubuli er de minste korn-granulat, kalt ribosomer. Et slikt nettverk av tubuli kalles granulært. Ribosomer kan være lokalisert på overflaten av tubuli separat eller danne komplekser av fem til syv eller flere ribosomer, kalt polysomer. Andre tubuli inneholder ikke granuler, de utgjør et glatt endoplasmatisk retikulum. Enzymer involvert i syntesen av fett og karbohydrater er plassert på veggene.
Det indre hulrommet til tubuli er fylt med avfallsprodukter fra cellen. Intracellulære tubuli, som danner et komplekst forgreningssystem, regulerer bevegelsen og konsentrasjonen av stoffer, skiller forskjellige molekyler av organiske stoffer og deres stadier av syntese. På de indre og ytre overflatene av membraner rike på enzymer syntetiseres proteiner, fett og karbohydrater, som enten brukes i metabolisme, eller akkumuleres i cytoplasma som inneslutninger, eller skilles ut.
Ribosomer finnes i alle typer celler - fra bakterier til celler av flercellede organismer. Disse er runde kropper, bestående av ribonukleinsyre (RNA) og proteiner i nesten like proporsjoner. Deres sammensetning inkluderer absolutt magnesium, hvis tilstedeværelse opprettholder strukturen til ribosomer. Ribosomer kan assosieres med membranene i det endoplasmatiske retikulum, med den ytre cellemembranen, eller ligge fritt i cytoplasmaet. De utfører proteinsyntese. Ribosomer, i tillegg til cytoplasmaet, finnes i cellens kjerne. De produseres i kjernen og går deretter inn i cytoplasmaet.
Golgi kompleks i planteceller ser det ut som individuelle kropper omgitt av membraner. I dyreceller er denne organoiden representert av sisterner, tubuli og vesikler. Membranrørene til Golgi-komplekset fra tubuli i det endoplasmatiske retikulum mottar sekresjonsproduktene til cellen, hvor de omorganiseres kjemisk, komprimeres og deretter passerer inn i cytoplasmaet og enten brukes av cellen selv eller fjernes fra den. I tankene til Golgi-komplekset syntetiseres polysakkarider og kombineres med proteiner, noe som resulterer i dannelsen av glykoproteiner.
Mitokondrier- små stavformede kropper, begrenset av to membraner. Tallrike folder - cristae - strekker seg fra den indre membranen av mitokondriene; forskjellige enzymer er plassert på veggene deres, ved hjelp av hvilke syntesen av et høyenergistoff - adenosintrifosforsyre (ATP) utføres. Avhengig av aktiviteten til cellen og ytre påvirkninger, kan mitokondrier bevege seg, endre størrelse og form. Ribosomer, fosfolipider, RNA og DNA finnes i mitokondrier. Tilstedeværelsen av DNA i mitokondrier er assosiert med evnen til disse organellene til å reprodusere ved innsnevring eller spirende under celledeling, samt syntese av enkelte mitokondrielle proteiner.
Lysosomer- små ovale formasjoner begrenset av membranen og spredt over hele cytoplasmaet. Finnes i alle celler til dyr og planter. De oppstår i forlengelsene av det endoplasmatiske retikulum og i Golgi-komplekset, er fylt med hydrolytiske enzymer, og skilles deretter og går inn i cytoplasmaet. Under normale forhold fordøyer lysosomer partikler som kommer inn i cellen ved fagocytose og organeller av døende celler Lysosomprodukter skilles ut gjennom lysosommembranen inn i cytoplasmaet, hvor de inkorporeres i nye molekyler Når lysosommembranen brister, kommer enzymer inn i cytoplasmaet. og fordøyer innholdet, forårsaker celledød.
plastider finnes bare i planteceller og finnes i de fleste grønne planter. Organiske stoffer syntetiseres og akkumuleres i plastider. Det finnes tre typer plastider: kloroplaster, kromoplaster og leukoplaster.
Kloroplaster - grønne plastider som inneholder det grønne pigmentet klorofyll. De finnes i blader, unge stilker, umodne frukter. Kloroplaster er omgitt av en dobbel membran. I høyere planter er den indre delen av kloroplastene fylt med et halvflytende stoff, hvor platene er lagt parallelt med hverandre. De sammenkoblede membranene på platene, smelter sammen, danner stabler som inneholder klorofyll (fig. 6). I hver stabel av kloroplaster av høyere planter veksler lag med proteinmolekyler og lipidmolekyler, og klorofyllmolekyler er plassert mellom dem. Denne lagdelte strukturen gir maksimalt frie overflater og letter fangst og overføring av energi under fotosyntese.
Kromoplaster - plastider, som inneholder plantepigmenter (rød eller brun, gul, oransje). De er konsentrert i cytoplasmaet til cellene til blomster, stilker, frukter, blader av planter og gir dem riktig farge. Kromoplaster dannes av leukoplaster eller kloroplaster som et resultat av opphopning av pigmenter. karotenoider.
Leukoplaster - fargeløse plastider lokalisert i de umalte delene av planter: i stilker, røtter, løker osv. Stivelseskorn samler seg i leukoplastene til noen celler, oljer og proteiner samler seg i leukoplastene til andre celler.
Alle plastider oppstår fra deres forgjengere - proplastider. De avslørte DNA som kontrollerer reproduksjonen av disse organellene.
cellesenter, eller sentrosom, spiller en viktig rolle i celledeling og består av to sentrioler . Den finnes i alle celler til dyr og planter, bortsett fra blomstring, lavere sopp og noen protozoer. Sentrioler i delende celler deltar i dannelsen av delingsspindelen og er plassert ved polene. I en delende celle deler cellesenteret seg først, samtidig dannes det en akromatinspindel som orienterer kromosomene når de divergerer mot polene. En sentriol forlater hver dattercelle.
Mange plante- og dyreceller har spesialformålsorganeller: cilia, utføre funksjonen til bevegelse (ciliater, celler i luftveiene), flagella(de enkleste encellede, mannlige kjønnscellene hos dyr og planter osv.). Inkluderinger - midlertidige elementer som oppstår i en celle på et visst stadium av livet som et resultat av en syntetisk funksjon. De brukes enten eller fjernes fra cellen. Inneslutninger er også reservenæringsstoffer: i planteceller - stivelse, fettdråper, blokker, essensielle oljer, mange organiske syrer, salter av organiske og uorganiske syrer; i dyreceller - glykogen (i leverceller og muskler), fettdråper (i subkutant vev); Noen inneslutninger samler seg i celler som avfall - i form av krystaller, pigmenter, etc.
Vakuoler - disse er hulrom avgrenset av en membran; kommer godt til uttrykk i planteceller og er tilstede i protozoer. Oppstår i forskjellige deler av forlengelsene av det endoplasmatiske retikulum. Og gradvis skilles fra det. Vakuoler opprettholder turgortrykk, de inneholder celle- eller vakuolær juice, hvis molekyler bestemmer dens osmotiske konsentrasjon. Det antas at de første synteseproduktene - løselige karbohydrater, proteiner, pektiner, etc. - akkumuleres i sisternene til det endoplasmatiske retikulumet. Disse akkumuleringene representerer begynnelsen på fremtidige vakuoler.
cytoskjelett . Et av kjennetegnene til en eukaryot celle er utviklingen i cytoplasmaet av skjelettformasjoner i form av mikrotubuli og bunter av proteinfibre. Elementene i cytoskjelettet er nært forbundet med den ytre cytoplasmatiske membranen og kjernemembranen, og danner komplekse interlacings i cytoplasmaet. De støttende elementene i cytoplasmaet bestemmer cellens form, sikrer bevegelsen av intracellulære strukturer og bevegelsen av hele cellen.
Cellekjernen cellen spiller en stor rolle i livet sitt, når den fjernes, slutter cellen sine funksjoner og dør. De fleste dyreceller har én kjerne, men det finnes også flerkjernede celler (menneskets lever og muskler, sopp, ciliater, grønnalger). Pattedyrerytrocytter utvikler seg fra stamceller som inneholder en kjerne, men modne erytrocytter mister den og lever ikke lenge.
Kjernen er omgitt av en dobbel membran penetrert av porer, gjennom hvilken den er nært forbundet med kanalene til det endoplasmatiske retikulumet og cytoplasmaet. Inne i kjernen er kromatin- spiraliserte deler av kromosomer. Under celledeling blir de til stavformede strukturer som er godt synlige under et lysmikroskop. Kromosomer er et komplekst sett av proteiner og DNA kalt nukleoprotein.
Kjernens funksjoner består i regulering av alle vitale funksjoner i cellen, som den utfører ved hjelp av DNA og RNA-materiale bærere av arvelig informasjon. Som forberedelse til celledeling dobles DNA, under mitose skiller kromosomene seg og overføres til datterceller, noe som sikrer kontinuiteten til arvelig informasjon i hver type organisme.
Karyoplasma - væskefasen av kjernen, der avfallsproduktene fra kjernefysiske strukturer er i oppløst form
nukleolus- isolert, tetteste del av kjernen. Nukleolen består av komplekse proteiner og RNA, frie eller bundne fosfater av kalium, magnesium, kalsium, jern, sink og ribosomer. Nukleolen forsvinner før celledelingen starter og dannes på nytt i siste fase av delingen.
Dermed har cellen en fin og svært kompleks organisasjon. Et omfattende nettverk av cytoplasmatiske membraner og membranprinsippet for strukturen til organeller gjør det mulig å skille mellom mange kjemiske reaksjoner som skjer samtidig i cellen. Hver av de intracellulære formasjonene har sin egen struktur og spesifikke funksjon, men bare med deres interaksjon er det harmoniske livet til cellen mulig Basert på denne interaksjonen kommer stoffer fra miljøet inn i cellen, og avfallsstoffer blir fjernet fra den til det ytre. miljø - dette er hvordan metabolisme oppstår. Perfeksjonen av cellens strukturelle organisering kunne bare oppstå som et resultat av en lang biologisk evolusjon, hvor funksjonene som ble utført av den gradvis ble mer kompliserte.
De enkleste encellede formene er både en celle og en organisme med alle dens vitale manifestasjoner. I flercellede organismer danner celler homogene grupper - vev. I sin tur danner vev organer, systemer, og deres funksjoner bestemmes av den generelle vitale aktiviteten til hele organismen.
Enhver celle er system: alle dens komponenter er sammenkoblet, gjensidig avhengige og samhandler med hverandre; brudd på aktiviteten til et av elementene i dette systemet fører til endringer og forstyrrelser i driften av hele systemet.
Samlingen av celler dannes stoffer, forskjellige vev dannes kropper, og organene, som samhandler og utfører en felles funksjon, danner organsystemer.
Ethvert system har en viss struktur, kompleksitetsnivå og er basert på samspillet mellom elementene som utgjør det.
Funksjoner ved strukturen til eukaryote og prokaryote celler:
Strukturen til eukaryote celler.
Funksjoner av eukaryote celler .
Celler av encellede organismer utfører alle funksjonene som er karakteristiske for levende organismer - metabolisme, vekst, utvikling, reproduksjon; i stand til å tilpasse seg.
Cellene til flercellede organismer er differensiert i struktur, avhengig av funksjonene de utfører. Epitel-, muskel-, nervevev og bindevev dannes fra spesialiserte celler.
Tematiske oppgaver
A1. Prokaryote organismer inkluderer
1) basill
4) volvox
A2. Cellemembranen utfører funksjonen
1) proteinsyntese
2) overføring av arvelig informasjon
3) fotosyntese
4) fagocytose og pinocytose
A3. Angi punktet der strukturen til den navngitte cellen sammenfaller med dens funksjon
1) nevron - sammentrekning
2) leukocytt - impulsledning
3) erytrocytt - gasstransport
4) osteocytt - fagocytose
A4. Cellulær energi produseres i
1) ribosomer
2) mitokondrier
4) Golgi-apparat
A5. Fjern det unødvendige konseptet fra den foreslåtte listen
1) lamblia
2) Plasmodium
3) infusoria
4) chlamydomonas
A6. Fjern det unødvendige konseptet fra den foreslåtte listen
1) ribosomer
2) mitokondrier
3) kloroplaster
4) stivelseskorn
A7. Kromosomene til en celle utfører funksjonen
1) proteinbiosyntese
2) lagring av arvelig informasjon
3) dannelse av lysosomer
4) regulering av stoffskiftet
I 1. Velg funksjonene til kloroplaster fra den foreslåtte listen
1) dannelsen av lysosomer
2) glukosesyntese
3) RNA-syntese
4) ATP-syntese
5) frigjøring av oksygen
6) cellulær respirasjon
I 2. Velg de strukturelle egenskapene til mitokondrier
1) Omgitt av en dobbel membran
3) det er cristae
4) den ytre membranen er brettet
5) omgitt av en enkelt membran
6) den indre membranen er rik på enzymer
Cellene som danner vev til dyr og planter varierer betydelig i form, størrelse og indre struktur. Imidlertid viser alle likheter i hovedtrekkene i prosessene med vital aktivitet, metabolisme, i irritabilitet, vekst, utvikling og evne til å endre.
Celler av alle typer inneholder to hovedkomponenter som er nært beslektet med hverandre - cytoplasmaet og kjernen. Kjernen er skilt fra cytoplasmaet av en porøs membran og inneholder kjernesaft, kromatin og kjernen. Halvflytende cytoplasma fyller hele cellen og penetreres av mange tubuli. Utenfor er den dekket med en cytoplasmatisk membran. Den har spesialisert seg organelle strukturer, permanent tilstede i cellen, og midlertidige formasjoner - inneslutninger.Membranorganeller : ytre cytoplasmatisk membran (OCM), endoplasmatisk retikulum (ER), Golgi-apparat, lysosomer, mitokondrier og plastider. Grunnlaget for strukturen til alle membranorganeller er den biologiske membranen. Alle membraner har en grunnleggende enhetlig strukturplan og består av et dobbelt lag av fosfolipider, der proteinmolekyler er nedsenket fra forskjellige sider og på forskjellige dyp. Membranene til organeller skiller seg bare fra hverandre i settene med proteiner som er inkludert i dem.
Diagram over strukturen til en eukaryot celle. A - en celle av animalsk opprinnelse; B - plantecelle: 1 - kjerne med kromatin og nukleolus, 2 - cytoplasmatisk membran, 3 - cellevegg, 4 - porer i celleveggen som cytoplasma til naboceller kommuniserer gjennom, 5 - grovt endoplasmatisk retikulum, b - glatt endoplasmatisk retikulum , 7 - pinocytisk vakuole, 8 - Golgi-apparat (kompleks), 9 - lysosom, 10 - fettinneslutninger i kanalene til det glatte endoplasmatiske retikulum, 11 - cellesenter, 12 - mitokondrier, 13 - frie ribosomer og polyribosomer, 14 - vakuol , 15 - kloroplast
cytoplasmatisk membran. I alle planteceller, flercellede dyr, protozoer og bakterier er cellemembranen tresjikt: ytre og indre lag består av proteinmolekyler, midterste lag består av lipidmolekyler. Det begrenser cytoplasmaet fra det ytre miljøet, omgir alle organeller i cellen og er en universell biologisk struktur. I noen celler er det ytre skallet dannet av flere membraner som er tett ved siden av hverandre. I slike tilfeller blir cellemembranen tett og elastisk og lar deg beholde formen på cellen, som for eksempel i euglena og skociliater. De fleste planteceller har i tillegg til membranen også en tykk cellulosemembran på utsiden - celleveggen. Den er godt synlig i et konvensjonelt lysmikroskop og utfører en støttefunksjon på grunn av et stivt ytre lag som gir cellene en klar form.
På celleoverflaten danner membranen langstrakte utvekster - mikrovilli, folder, fremspring og fremspring, noe som i stor grad øker suge- eller ekskresjonsoverflaten. Ved hjelp av membranutvekster er celler koblet til hverandre i vev og organer til flercellede organismer; ulike enzymer som er involvert i metabolismen er lokalisert på foldene på membranene. Membranen avgrenser cellen fra omgivelsene, og regulerer retningen for diffusjon av stoffer og utfører samtidig deres aktive overføring inn i cellen (akkumulering) eller ut (frigjøring). På grunn av disse egenskapene til membranen er konsentrasjonen av kalium, kalsium, magnesium, fosforioner i cytoplasma høyere, og konsentrasjonen av natrium og klor er lavere enn i miljøet. Gjennom porene i den ytre membranen fra det ytre miljø trenger ioner, vann og små molekyler av andre stoffer inn i cellen. Penetrering inn i cellen av relativt store faste partikler utføres av fagocytose(fra det greske "fago" - jeg sluker, "drikker" - en celle). I dette tilfellet bøyer den ytre membranen ved kontaktpunktet med partikkelen inne i cellen, og drar partikkelen dypt inn i cytoplasmaet, hvor den gjennomgår enzymatisk spaltning. Dråper flytende stoffer kommer inn i cellen på lignende måte; deres absorpsjon kalles pinocytose(fra det greske "pino" - jeg drikker, "cytos" - en celle). Den ytre cellemembranen utfører også andre viktige biologiske funksjoner.
Cytoplasma 85% består av vann, 10% av proteiner, resten er lipider, karbohydrater, nukleinsyrer og mineralforbindelser; alle disse stoffene danner en kolloidal løsning som i konsistens ligner glyserin. Den kolloidale substansen til en celle, avhengig av dens fysiologiske tilstand og arten av påvirkningen fra det ytre miljøet, har egenskapene til både en væske og en elastisk, tettere kropp. Cytoplasmaet er gjennomsyret av kanaler av ulike former og størrelser, som kalles endoplasmatisk retikulum. Veggene deres er membraner som er i nær kontakt med alle cellens organeller og danner sammen med dem et enkelt funksjonelt og strukturelt system for utveksling av stoffer og energi og bevegelse av stoffer inne i cellen.
I veggene av tubuli er de minste korn-granulat, kalt ribosomer. Et slikt nettverk av tubuli kalles granulært. Ribosomer kan være lokalisert på overflaten av tubuli separat eller danne komplekser av fem til syv eller flere ribosomer, kalt polysomer. Andre tubuli inneholder ikke granuler, de utgjør et glatt endoplasmatisk retikulum. Enzymer involvert i syntesen av fett og karbohydrater er plassert på veggene.
Det indre hulrommet til tubuli er fylt med avfallsprodukter fra cellen. Intracellulære tubuli, som danner et komplekst forgreningssystem, regulerer bevegelsen og konsentrasjonen av stoffer, skiller forskjellige molekyler av organiske stoffer og deres stadier av syntese. På de indre og ytre overflatene av membraner rike på enzymer syntetiseres proteiner, fett og karbohydrater, som enten brukes i metabolisme, eller akkumuleres i cytoplasma som inneslutninger, eller skilles ut.
Ribosomer finnes i alle typer celler - fra bakterier til celler av flercellede organismer. Disse er runde kropper, bestående av ribonukleinsyre (RNA) og proteiner i nesten like proporsjoner. Deres sammensetning inkluderer absolutt magnesium, hvis tilstedeværelse opprettholder strukturen til ribosomer. Ribosomer kan assosieres med membranene i det endoplasmatiske retikulum, med den ytre cellemembranen, eller ligge fritt i cytoplasmaet. De utfører proteinsyntese. Ribosomer, i tillegg til cytoplasmaet, finnes i cellens kjerne. De produseres i kjernen og går deretter inn i cytoplasmaet.
Golgi kompleks i planteceller ser det ut som individuelle kropper omgitt av membraner. I dyreceller er denne organoiden representert av sisterner, tubuli og vesikler. Membranrørene til Golgi-komplekset fra tubuli i det endoplasmatiske retikulum mottar sekresjonsproduktene til cellen, hvor de omorganiseres kjemisk, komprimeres og deretter passerer inn i cytoplasmaet og enten brukes av cellen selv eller fjernes fra den. I tankene til Golgi-komplekset syntetiseres polysakkarider og kombineres med proteiner, noe som resulterer i dannelsen av glykoproteiner.
Mitokondrier- små stavformede kropper, begrenset av to membraner. Tallrike folder - cristae - strekker seg fra den indre membranen av mitokondriene; forskjellige enzymer er plassert på veggene deres, ved hjelp av hvilke syntesen av et høyenergistoff - adenosintrifosforsyre (ATP) utføres. Avhengig av aktiviteten til cellen og ytre påvirkninger, kan mitokondrier bevege seg, endre størrelse og form. Ribosomer, fosfolipider, RNA og DNA finnes i mitokondrier. Tilstedeværelsen av DNA i mitokondrier er assosiert med evnen til disse organellene til å reprodusere ved innsnevring eller spirende under celledeling, samt syntese av enkelte mitokondrielle proteiner.
Lysosomer- små ovale formasjoner begrenset av membranen og spredt over hele cytoplasmaet. Finnes i alle celler til dyr og planter. De oppstår i forlengelsene av det endoplasmatiske retikulum og i Golgi-komplekset, er fylt med hydrolytiske enzymer, og skilles deretter og går inn i cytoplasmaet. Under normale forhold fordøyer lysosomer partikler som kommer inn i cellen ved fagocytose og organeller av døende celler Lysosomprodukter skilles ut gjennom lysosommembranen inn i cytoplasmaet, hvor de inkorporeres i nye molekyler Når lysosommembranen brister, kommer enzymer inn i cytoplasmaet. og fordøyer innholdet, forårsaker celledød.
plastider finnes bare i planteceller og finnes i de fleste grønne planter. Organiske stoffer syntetiseres og akkumuleres i plastider. Det finnes tre typer plastider: kloroplaster, kromoplaster og leukoplaster.
Kloroplaster - grønne plastider som inneholder det grønne pigmentet klorofyll. De finnes i blader, unge stilker, umodne frukter. Kloroplaster er omgitt av en dobbel membran. I høyere planter er den indre delen av kloroplastene fylt med et halvflytende stoff, hvor platene er lagt parallelt med hverandre. De sammenkoblede membranene på platene, smelter sammen, danner stabler som inneholder klorofyll (fig. 6). I hver stabel av kloroplaster av høyere planter veksler lag med proteinmolekyler og lipidmolekyler, og klorofyllmolekyler er plassert mellom dem. Denne lagdelte strukturen gir maksimalt frie overflater og letter fangst og overføring av energi under fotosyntese.
Kromoplaster - plastider, som inneholder plantepigmenter (rød eller brun, gul, oransje). De er konsentrert i cytoplasmaet til cellene til blomster, stilker, frukter, blader av planter og gir dem riktig farge. Kromoplaster dannes av leukoplaster eller kloroplaster som et resultat av opphopning av pigmenter. karotenoider.
Leukoplaster - fargeløse plastider lokalisert i de umalte delene av planter: i stilker, røtter, løker osv. Stivelseskorn samler seg i leukoplastene til noen celler, oljer og proteiner samler seg i leukoplastene til andre celler.
Alle plastider oppstår fra deres forgjengere - proplastider. De avslørte DNA som kontrollerer reproduksjonen av disse organellene.
cellesenter, eller sentrosom, spiller en viktig rolle i celledeling og består av to sentrioler . Den finnes i alle celler til dyr og planter, bortsett fra blomstring, lavere sopp og noen protozoer. Sentrioler i delende celler deltar i dannelsen av delingsspindelen og er plassert ved polene. I en delende celle deler cellesenteret seg først, samtidig dannes det en akromatinspindel som orienterer kromosomene når de divergerer mot polene. En sentriol forlater hver dattercelle.
Mange plante- og dyreceller har spesialformålsorganeller: cilia, utføre funksjonen til bevegelse (ciliater, celler i luftveiene), flagella(de enkleste encellede, mannlige kjønnscellene hos dyr og planter osv.). Inkluderinger - midlertidige elementer som oppstår i en celle på et visst stadium av livet som et resultat av en syntetisk funksjon. De brukes enten eller fjernes fra cellen. Inneslutninger er også reservenæringsstoffer: i planteceller - stivelse, fettdråper, blokker, essensielle oljer, mange organiske syrer, salter av organiske og uorganiske syrer; i dyreceller - glykogen (i leverceller og muskler), fettdråper (i subkutant vev); Noen inneslutninger samler seg i celler som avfall - i form av krystaller, pigmenter, etc.
Vakuoler - disse er hulrom avgrenset av en membran; kommer godt til uttrykk i planteceller og er tilstede i protozoer. Oppstår i forskjellige deler av forlengelsene av det endoplasmatiske retikulum. Og gradvis skilles fra det. Vakuoler opprettholder turgortrykk, de inneholder celle- eller vakuolær juice, hvis molekyler bestemmer dens osmotiske konsentrasjon. Det antas at de første synteseproduktene - løselige karbohydrater, proteiner, pektiner, etc. - akkumuleres i sisternene til det endoplasmatiske retikulumet. Disse akkumuleringene representerer begynnelsen på fremtidige vakuoler.
cytoskjelett . Et av kjennetegnene til en eukaryot celle er utviklingen i cytoplasmaet av skjelettformasjoner i form av mikrotubuli og bunter av proteinfibre. Elementene i cytoskjelettet er nært forbundet med den ytre cytoplasmatiske membranen og kjernemembranen, og danner komplekse interlacings i cytoplasmaet. De støttende elementene i cytoplasmaet bestemmer cellens form, sikrer bevegelsen av intracellulære strukturer og bevegelsen av hele cellen.
Cellekjernen cellen spiller en stor rolle i livet sitt, når den fjernes, slutter cellen sine funksjoner og dør. De fleste dyreceller har én kjerne, men det finnes også flerkjernede celler (menneskets lever og muskler, sopp, ciliater, grønnalger). Pattedyrerytrocytter utvikler seg fra stamceller som inneholder en kjerne, men modne erytrocytter mister den og lever ikke lenge.
Kjernen er omgitt av en dobbel membran penetrert av porer, gjennom hvilken den er nært forbundet med kanalene til det endoplasmatiske retikulumet og cytoplasmaet. Inne i kjernen er kromatin- spiraliserte deler av kromosomer. Under celledeling blir de til stavformede strukturer som er godt synlige under et lysmikroskop. Kromosomer er et komplekst sett av proteiner og DNA kalt nukleoprotein.
Kjernens funksjoner består i regulering av alle vitale funksjoner i cellen, som den utfører ved hjelp av DNA og RNA-materiale bærere av arvelig informasjon. Som forberedelse til celledeling dobles DNA, under mitose skiller kromosomene seg og overføres til datterceller, noe som sikrer kontinuiteten til arvelig informasjon i hver type organisme.
Karyoplasma - væskefasen av kjernen, der avfallsproduktene fra kjernefysiske strukturer er i oppløst form
nukleolus- isolert, tetteste del av kjernen. Nukleolen består av komplekse proteiner og RNA, frie eller bundne fosfater av kalium, magnesium, kalsium, jern, sink og ribosomer. Nukleolen forsvinner før celledelingen starter og dannes på nytt i siste fase av delingen.
Dermed har cellen en fin og svært kompleks organisasjon. Et omfattende nettverk av cytoplasmatiske membraner og membranprinsippet for strukturen til organeller gjør det mulig å skille mellom mange kjemiske reaksjoner som skjer samtidig i cellen. Hver av de intracellulære formasjonene har sin egen struktur og spesifikke funksjon, men bare med deres interaksjon er det harmoniske livet til cellen mulig Basert på denne interaksjonen kommer stoffer fra miljøet inn i cellen, og avfallsstoffer blir fjernet fra den til det ytre. miljø - dette er hvordan metabolisme oppstår. Perfeksjonen av cellens strukturelle organisering kunne bare oppstå som et resultat av en lang biologisk evolusjon, hvor funksjonene som ble utført av den gradvis ble mer kompliserte.
De enkleste encellede formene er både en celle og en organisme med alle dens vitale manifestasjoner. I flercellede organismer danner celler homogene grupper - vev. I sin tur danner vev organer, systemer, og deres funksjoner bestemmes av den generelle vitale aktiviteten til hele organismen.