Ang lahat ng buhay na organismo ay maaaring nahahati sa dalawang pangunahing grupo: prokaryotes at eukaryotes. Ang mga terminong ito ay nagmula sa salitang Griyego na karion, ibig sabihin ay core. Ang mga prokaryote ay mga prenuclear na organismo na walang nabuong nucleus. Ang mga eukaryote ay naglalaman ng nabuong nucleus. Kabilang sa mga prokaryote ang bacteria, cyanobacteria, myxomycetes, rickettsia at iba pang mga organismo; Kasama sa mga eukaryote ang fungi, halaman at hayop. Ang mga selula ng lahat ng eukaryotes ay may katulad na istraktura. Binubuo sila ng cytoplasm At mga butil, na magkakasamang kumakatawan sa mga buhay na nilalaman ng cell - ang protoplast. Ang cytoplasm ay isang semi-likido pangunahing sangkap o hyaloplasm, kasama ang mga istrukturang intracellular na nakalubog dito - mga organel na gumaganap ng iba't ibang mga pag-andar (higit pang mga detalye sa talahanayan sa ibaba). SA sa labas ang cytoplasm ay napapalibutan ng isang lamad ng plasma. Ang mga cell ng halaman at fungal ay mayroon ding isang hard cell wall. Sa cytoplasm ng mga cell ng halaman at fungal mayroong mga vacuoles - mga bula na puno ng tubig at natunaw dito iba't ibang sangkap. Bilang karagdagan, ang hawla ay maaaring maglaman ng mga inklusyon - ekstrang sustansya o mga produkto ng pagtatapos ng metabolismo.
| Istruktura | Mga tampok ng organisasyon | Mga pag-andar |
|---|---|---|
| Plasma membrane (plasmalemma) | Dobleng layer ng mga lipid at protina na nakalubog dito | Pinili na kinokontrol ang metabolismo sa pagitan ng cell at ng panlabas na kapaligiran. Nagbibigay ng contact sa pagitan ng mga kalapit na cell |
| Core | May double membrane at naglalaman ng DNA | Pag-iimbak at paglipat ng genetic na materyal sa mga cell ng anak na babae. Kinokontrol ang aktibidad ng cellular |
| Mitokondria | Napapaligiran ng isang double-membrane shell; ang panloob na lamad ay bumubuo ng mga fold - cristae. Naglalaman ng pabilog na DNA, ribosome, maraming enzymes | Isinasagawa ang yugto ng oxygen ng cellular respiration (ATP synthesis) |
| Mga plastid. Nakapaloob sa mga selula ng halaman at sa mga selula ng ilang mga protista | Dobleng istraktura ng lamad. Ang mga derivatives ng panloob na lamad ay thylakoids (naglalaman ng chlorophyll sa chloroplasts). | Photosynthesis, imbakan ng mga sustansya |
| Endoplasmic reticulum (ER) | Isang sistema ng mga flattened membrane sac - mga tangke, cavity, tubes | Ang mga ribosome ay matatagpuan sa magaspang na ER. Sa mga tangke nito, ang mga synthesized na protina ay ihiwalay at hinog. Transport ng mga synthesized na protina. Ang mga lamad ng makinis na ER ay nagsasagawa ng synthesis ng mga lipid at steroid. Synthesis ng lamad |
| Golgi complex (CG) | Isang sistema ng mga flat single-membrane tank, na ampullarly na pinalawak sa mga dulo ng mga tangke at mga vesicle na nahati o nakakabit sa mga tangke | Akumulasyon, pagbabagong-anyo ng mga protina at lipid, synthesis ng polysaccharides. Pagbuo ng mga secretory vesicle, pag-alis ng mga sangkap sa labas ng cell. Ang pagbuo ng lysosome |
| Mga lysosome | Single-membrane vesicle na naglalaman ng hydrolytic enzymes | Intracellular digestion, pagkasira ng mga nasirang organelles, mga patay na selula, mga organo |
| Mga ribosom | Dalawang subunits (malaki at maliit), na binubuo ng rRNA at mga protina | Pagpupulong ng mga molekula ng protina |
| Centrioles | Isang sistema ng mga microtubule (9x3) na binuo mula sa mga subunit ng protina | Microtubule organizing centers (lumahok sa pagbuo ng cytoskeleton, cell division spindle, cilia at flagella) |
Ang mga selula na bumubuo sa mga tisyu ng mga hayop at halaman ay malaki ang pagkakaiba-iba sa hugis, sukat at panloob na istraktura. Gayunpaman, lahat sila ay nagpapakita ng pagkakatulad sa mga pangunahing tampok ng mga proseso ng buhay, metabolismo, pagkamayamutin, paglaki, pag-unlad, at kakayahang magbago.
Ang mga cell ng lahat ng uri ay naglalaman ng dalawang pangunahing bahagi, malapit na nauugnay sa isa't isa - ang cytoplasm at ang nucleus. Ang nucleus ay pinaghihiwalay mula sa cytoplasm sa pamamagitan ng isang buhaghag na lamad at naglalaman ng nuclear sap, chromatin at ang nucleolus. Ang semi-liquid cytoplasm ay pumupuno sa buong cell at natagos ng maraming tubule. Sa labas ay natatakpan ito ng isang cytoplasmic membrane. Ito ay nagdadalubhasa mga istruktura ng organelle, permanenteng naroroon sa cell, at pansamantalang pagbuo - mga inklusyon.Mga organel ng lamad : panlabas na cytoplasmic membrane (OCM), endoplasmic reticulum (ER), Golgi apparatus, lysosomes, mitochondria at plastids. Ang istraktura ng lahat ng mga organelle ng lamad ay batay sa isang biological na lamad. Ang lahat ng mga lamad ay may panimula na pare-parehong structural plan at binubuo ng isang double layer ng phospholipids, kung saan ang mga molekula ng protina ay inilulubog sa iba't ibang lalim sa iba't ibang panig. Ang mga lamad ng organelles ay naiiba sa bawat isa lamang sa mga hanay ng mga protina na nilalaman nito.
Scheme ng istraktura ng isang eukaryotic cell. A - cell ng pinagmulan ng hayop; B - cell ng halaman: 1 - nucleus na may chromatin at nucleolus, 2 - cytoplasmic membrane, 3 - cell wall, 4 - pores sa cell wall kung saan nakikipag-usap ang cytoplasm ng mga kalapit na cell, 5 - rough endoplasmic reticulum, b - makinis na endoplasmic reticulum , 7 - pinocytotic vacuole, 8 - Golgi apparatus (complex), 9 - lysosome, 10 - fatty inclusions sa mga channel ng makinis na endoplasmic reticulum, 11 - cell center, 12 - mitochondria, 13 - libreng ribosomes at polyribosomes, 14 - vacuole , 15 - chloroplast
Cytoplasmic lamad. Ang lahat ng mga cell ng halaman, multicellular na hayop, protozoa at bakterya ay may tatlong-layer na lamad ng cell: ang panlabas at panloob na mga layer ay binubuo ng mga molekula ng protina, ang gitnang layer ay binubuo ng mga molekula ng lipid. Nililimitahan nito ang cytoplasm mula sa panlabas na kapaligiran, pumapalibot sa lahat ng mga organel ng cell at isang unibersal na biological na istraktura. Sa ilang mga cell, ang panlabas na lamad ay nabuo sa pamamagitan ng ilang mga lamad na mahigpit na katabi ng bawat isa. Sa ganitong mga kaso, ang lamad ng cell ay nagiging siksik at nababanat at pinapayagan ang cell na mapanatili ang hugis nito, tulad ng, halimbawa, sa euglena at slipper ciliates. Karamihan sa mga selula ng halaman, bilang karagdagan sa lamad, ay mayroon ding makapal na selulusa na shell sa labas - pader ng cell. Ito ay malinaw na nakikita sa isang maginoo na light microscope at gumaganap ng isang sumusuportang function dahil sa matibay na panlabas na layer, na nagbibigay sa mga cell ng isang malinaw na hugis.
Sa ibabaw ng mga cell, ang lamad ay bumubuo ng mga pinahabang outgrowth - microvilli, folds, invaginations at protrusions, na lubos na nagpapataas ng absorption o excretory surface. Sa tulong ng mga paglaki ng lamad, ang mga cell ay kumonekta sa bawat isa sa mga tisyu at organo ng mga multicellular na organismo; ang iba't ibang mga enzyme na kasangkot sa metabolismo ay matatagpuan sa mga fold ng mga lamad. Pagdemarka ng cell mula sa kapaligiran, kinokontrol ng lamad ang direksyon ng pagsasabog ng mga sangkap at sa parehong oras ay aktibong dinadala ang mga ito sa cell (akumulasyon) o palabas (excretion). Dahil sa mga katangiang ito ng lamad, ang konsentrasyon ng potassium, calcium, magnesium, at phosphorus ions sa cytoplasm ay mas mataas, at ang konsentrasyon ng sodium at chlorine ay mas mababa kaysa sa kapaligiran. Sa pamamagitan ng mga pores ng panlabas na lamad, ang mga ion, tubig at maliliit na molekula ng iba pang mga sangkap ay tumagos sa selula mula sa panlabas na kapaligiran. Ang pagtagos ng medyo malalaking solidong particle sa cell ay isinasagawa ng phagocytosis(mula sa Griyegong "phago" - lumamon, "uminom" - cell). Sa kasong ito, ang panlabas na lamad sa punto ng pakikipag-ugnay sa butil ay yumuko sa cell, na iginuhit ang butil nang malalim sa cytoplasm, kung saan ito ay sumasailalim sa enzymatic cleavage. Ang mga patak ng likidong sangkap ay pumapasok sa selula sa katulad na paraan; ang kanilang pagsipsip ay tinatawag pinocytosis(mula sa Greek na "pino" - inumin, "cytos" - cell). Ang panlabas na lamad ng cell ay gumaganap din ng iba pang mahahalagang biological function.
Cytoplasm 85% ay binubuo ng tubig, 10% - mula sa mga protina, ang natitira ay binubuo ng mga lipid, carbohydrates, mga nucleic acid at mga compound ng mineral; ang lahat ng mga sangkap na ito ay bumubuo ng isang koloidal na solusyon na katulad ng pagkakapare-pareho sa gliserin. Colloidal substance ng isang cell depende sa nito pisyolohikal na estado at ang likas na katangian ng impluwensya ng panlabas na kapaligiran, mayroon itong mga katangian ng parehong likido at isang nababanat, mas siksik na katawan. Ang cytoplasm ay natatakpan ng mga channel iba't ibang hugis at dami na tinatawag endoplasmic reticulum. Ang kanilang mga pader ay mga lamad na malapit na nakikipag-ugnayan sa lahat ng organelles ng cell at kasama ng mga ito ay bumubuo ng isang solong functional at structural system para sa metabolismo at enerhiya at paggalaw ng mga sangkap sa loob ng cell.
Ang mga dingding ng mga tubule ay naglalaman ng maliliit na butil na tinatawag ribosom. Ang network ng mga tubules ay tinatawag na butil-butil. Ang mga ribosom ay maaaring matatagpuan na nakakalat sa ibabaw ng mga tubule o bumubuo ng mga complex ng lima hanggang pito o higit pang mga ribosom, na tinatawag na polysomes. Ang iba pang mga tubule ay hindi naglalaman ng mga butil; bumubuo sila ng isang makinis na endoplasmic reticulum. Ang mga enzyme na kasangkot sa synthesis ng mga taba at carbohydrates ay matatagpuan sa mga dingding.
Ang panloob na lukab ng mga tubule ay puno ng mga basurang produkto ng selula. Ang mga intracellular tubules, na bumubuo ng isang kumplikadong sistema ng pagsasanga, ay kinokontrol ang paggalaw at konsentrasyon ng mga sangkap, pinaghihiwalay ang iba't ibang mga molekula ng mga organikong sangkap at ang mga yugto ng kanilang synthesis. Sa panloob at panlabas na ibabaw ng mga lamad na mayaman sa mga enzyme, ang mga protina, taba at karbohidrat ay synthesize, na ginagamit sa metabolismo, o naipon sa cytoplasm bilang mga inklusyon, o pinalabas.
Mga ribosom matatagpuan sa lahat ng uri ng mga selula - mula sa bakterya hanggang sa mga selula ng mga multicellular na organismo. Ito ay mga bilog na katawan na binubuo ng ribonucleic acid (RNA) at mga protina sa halos pantay na sukat. Ang mga ito ay tiyak na naglalaman ng magnesiyo, ang pagkakaroon nito ay nagpapanatili ng istraktura ng mga ribosom. Ang mga ribosom ay maaaring iugnay sa mga lamad ng endoplasmic reticulum, kasama ang panlabas lamad ng cell o malayang nakahiga sa cytoplasm. Nagsasagawa sila ng synthesis ng protina. Bilang karagdagan sa cytoplasm, ang mga ribosome ay matatagpuan sa cell nucleus. Ang mga ito ay nabuo sa nucleolus at pagkatapos ay pumasok sa cytoplasm.
Golgi complex V mga selula ng halaman ay may hitsura ng mga indibidwal na katawan na napapalibutan ng mga lamad. Sa mga selula ng hayop, ang organelle na ito ay kinakatawan ng mga cisterns, tubules at vesicles. Ang mga produkto ng pagtatago ng cell ay pumapasok sa mga tubo ng lamad ng Golgi complex mula sa mga tubules ng endoplasmic reticulum, kung saan sila ay chemically rearranged, siksik, at pagkatapos ay pumasa sa cytoplasm at alinman ay ginagamit ng cell mismo o inalis mula dito. Sa mga tangke ng Golgi complex, ang mga polysaccharides ay synthesize at pinagsama sa mga protina, na nagreresulta sa pagbuo ng glycoproteins.
Mitokondria- maliliit na katawan na hugis baras na napapalibutan ng dalawang lamad. Maraming mga fold - cristae - umaabot mula sa panloob na lamad ng mitochondrion; sa kanilang mga dingding mayroong iba't ibang mga enzyme, sa tulong kung saan ang synthesis ng isang mataas na enerhiya na sangkap - adenosine triphosphoric acid (ATP) ay isinasagawa. Depende sa aktibidad ng cell at panlabas na impluwensya Ang mitochondria ay maaaring ilipat, baguhin ang kanilang laki at hugis. Ang mga ribosom, phospholipid, RNA at DNA ay matatagpuan sa mitochondria. Ang pagkakaroon ng DNA sa mitochondria ay nauugnay sa kakayahan ng mga organel na ito na magparami sa pamamagitan ng pagbuo ng isang constriction o budding sa panahon ng cell division, pati na rin ang synthesis ng ilang mitochondrial proteins.
Mga lysosome- maliit na mga hugis-itlog na pormasyon, na napapalibutan ng isang lamad at nakakalat sa buong cytoplasm. Natagpuan sa lahat ng mga selula ng mga hayop at halaman. Bumangon sila sa mga extension ng endoplasmic reticulum at sa Golgi complex, dito sila ay puno ng hydrolytic enzymes, at pagkatapos ay hiwalay at pumasok sa cytoplasm. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, hinuhukay ng mga lysosome ang mga particle na pumapasok sa cell sa pamamagitan ng phagocytosis at organelles ng namamatay na mga cell. Ang mga produkto ng lysosome ay pinalalabas sa pamamagitan ng lysosome membrane papunta sa cytoplasm, kung saan sila ay kasama sa mga bagong molecule. Kapag ang lysosome membrane ay pumutok, ang mga enzyme ay pumapasok sa cytoplasm at natutunaw ang mga nilalaman nito, na nagiging sanhi ng pagkamatay ng cell.
Mga plastid matatagpuan lamang sa mga selula ng halaman at matatagpuan sa karamihan ng mga berdeng halaman. Ang mga organikong sangkap ay na-synthesize at naipon sa mga plastid. May tatlong uri ng plastids: chloroplasts, chromoplasts at leucoplasts.
Mga chloroplast - berdeng plastid na naglalaman ng berdeng pigment na chlorophyll. Ang mga ito ay matatagpuan sa mga dahon, mga batang tangkay, at mga hindi pa hinog na prutas. Ang mga chloroplast ay napapalibutan ng dobleng lamad. Sa mas mataas na mga halaman, ang panloob na bahagi ng mga chloroplast ay puno ng isang semi-likido na substansiya, kung saan ang mga plato ay inilalagay parallel sa bawat isa. Ang mga ipinares na lamad ng mga plato, na pinagsasama, ay bumubuo ng mga stack na naglalaman ng chlorophyll (Larawan 6). Sa bawat stack ng mga chloroplast ng mas matataas na halaman, ang mga layer ng mga molekula ng protina at mga molekula ng lipid ay kahalili, at ang mga molekula ng chlorophyll ay matatagpuan sa pagitan nila. Ang layered na istraktura na ito ay nagbibigay ng pinakamataas na libreng ibabaw at pinapadali ang pagkuha at paglipat ng enerhiya sa panahon ng photosynthesis.
Mga Chromoplast - mga plastid na naglalaman ng mga pigment ng halaman (pula o kayumanggi, dilaw, orange). Ang mga ito ay puro sa cytoplasm ng mga selula ng mga bulaklak, tangkay, prutas, at dahon ng mga halaman at binibigyan sila ng angkop na kulay. Ang mga chromoplast ay nabuo mula sa mga leucoplast o chloroplast bilang resulta ng akumulasyon ng mga pigment. carotenoids.
Leukoplasts - walang kulay mga plastid na matatagpuan sa mga di-kulay na bahagi ng mga halaman: sa mga tangkay, ugat, bombilya, atbp. Ang mga butil ng almirol ay naiipon sa mga leucoplast ng ilang mga selula, ang mga langis at protina ay naipon sa mga leucoplast ng ibang mga selula.
Ang lahat ng mga plastid ay nagmula sa kanilang mga nauna - proplastids. Inihayag nila ang DNA na kumokontrol sa pagpaparami ng mga organel na ito.
Cell center, o centrosome, ay gumaganap ng mahalagang papel sa paghahati ng cell at binubuo ng dalawang centrioles . Ito ay matatagpuan sa lahat ng mga selula ng hayop at halaman, maliban sa mga namumulaklak na fungi, lower fungi at ilang protozoa. Ang mga centriole sa paghahati ng mga selula ay nakikibahagi sa pagbuo ng dibisyon ng spindle at matatagpuan sa mga pole nito. Sa isang cell na naghahati, ang sentro ng cell ang unang nahahati, at sa parehong oras ay nabuo ang isang achromatin spindle, na nag-orient sa mga chromosome habang sila ay naghihiwalay sa mga pole. Isang centriole ang umaalis sa bawat anak na selula.
Maraming mga selula ng halaman at hayop ang mayroon mga organo na may espesyal na layunin: pilikmata, gumaganap ng function ng paggalaw (ciliates, cell respiratory tract), flagella(protozoa unicellular, male reproductive cells sa mga hayop at halaman, atbp.). Mga pagsasama - pansamantalang mga elemento na lumitaw sa isang cell sa isang tiyak na yugto ng buhay nito bilang isang resulta gawa ng tao. Ang mga ito ay ginagamit o inalis mula sa cell. Ang mga pagsasama ay mga reserbang sustansya din: sa mga selula ng halaman - almirol, mga patak ng taba, mga bloke, mahahalagang langis, maraming mga organikong asido, mga asing-gamot ng mga organikong at di-organikong asido; sa mga selula ng hayop - glycogen (sa mga selula ng atay at kalamnan), mga patak ng taba (sa tisyu sa ilalim ng balat); Ang ilang mga inklusyon ay naipon sa mga cell bilang basura - sa anyo ng mga kristal, pigment, atbp.
Vacuoles - ang mga ito ay mga cavity na napapalibutan ng isang lamad; mahusay na ipinahayag sa mga selula ng halaman at naroroon sa protozoa. Bumangon sila sa iba't ibang lugar ng endoplasmic reticulum. At unti-unti silang humiwalay dito. Ang mga vacuole ay nagpapanatili ng presyon ng turgor; ang cellular o vacuolar sap ay puro sa kanila, ang mga molekula na tumutukoy sa osmotic na konsentrasyon nito. Ito ay pinaniniwalaan na ang mga paunang produkto ng synthesis - natutunaw na carbohydrates, protina, pectins, atbp - ay naipon sa mga cisterns ng endoplasmic reticulum. Ang mga kumpol na ito ay kumakatawan sa mga simulain ng hinaharap na mga vacuole.
Cytoskeleton . Isa sa mga natatanging katangian Ang isang eukaryotic cell ay ang pagbuo sa cytoplasm nito ng mga skeletal formations sa anyo ng mga microtubule at mga bundle ng mga fibers ng protina. Ang mga elemento ng cytoskeleton ay malapit na nauugnay sa panlabas na cytoplasmic membrane at ang nuclear envelope at bumubuo ng mga kumplikadong weave sa cytoplasm. Tinutukoy ng mga sumusuportang elemento ng cytoplasm ang hugis ng cell, tinitiyak ang paggalaw ng mga intracellular na istruktura at ang paggalaw ng buong cell.
Core Ang cell ay gumaganap ng isang malaking papel sa buhay nito; sa pagtanggal nito, ang cell ay huminto sa mga function nito at namatay. Karamihan sa mga selula ng hayop ay may isang nucleus, ngunit mayroon ding mga multinucleated na selula (atay at kalamnan ng tao, fungi, ciliates, berdeng algae). Ang mga mammal na pulang selula ng dugo ay nabubuo mula sa mga precursor cell na naglalaman ng isang nucleus, ngunit ang mga mature na pulang selula ng dugo ay nawawala ito at hindi nabubuhay nang matagal.
Ang nucleus ay napapalibutan ng isang dobleng lamad, na natatakpan ng mga pores, kung saan ito ay malapit na konektado sa mga channel ng endoplasmic reticulum at cytoplasm. Sa loob ng core ay kromatin- spiralized na mga seksyon ng chromosome. Sa panahon ng paghahati ng cell, nagiging mga istrukturang hugis baras ang mga ito na malinaw na nakikita sa ilalim ng isang light microscope. Ang mga kromosom ay mga kumplikadong complex ng mga protina at tinatawag na DNA nucleoprotein.
Ang mga pag-andar ng nucleus ay upang i-regulate ang lahat ng mahahalagang function ng cell, na isinasagawa nito sa tulong ng DNA at RNA material carrier ng namamana na impormasyon. Bilang paghahanda para sa paghahati ng cell, ang DNA ay nagdodoble; sa panahon ng mitosis, ang mga kromosom ay naghihiwalay at ipinapasa sa mga anak na selula, na tinitiyak ang pagpapatuloy ng namamana na impormasyon sa bawat uri ng organismo.
Karyoplasm - likidong yugto ng nucleus, kung saan ang mga basurang produkto ng mga istrukturang nuklear ay matatagpuan sa dissolved form
Nucleolus- nakahiwalay, pinakasiksik na bahagi ng core. Ang nucleolus ay naglalaman ng mga kumplikadong protina at RNA, libre o nakatali na mga pospeyt ng potassium, magnesium, calcium, iron, zinc, pati na rin ang mga ribosome. Ang nucleolus ay nawawala bago magsimula ang cell division at muling nabuo sa huling yugto ng paghahati.
Kaya, ang cell ay may maayos at napakakomplikadong organisasyon. Ang malawak na network ng mga cytoplasmic membrane at ang prinsipyo ng lamad ng istraktura ng mga organelles ay ginagawang posible na makilala sa pagitan ng maraming mga kemikal na reaksyon na nagaganap nang sabay-sabay sa cell. Ang bawat isa sa mga intracellular formation ay may sariling istraktura at tiyak na pag-andar, ngunit sa pamamagitan lamang ng kanilang pakikipag-ugnayan posible ang maayos na paggana ng cell. . panlabas na kapaligiran- Ito ay kung paano nangyayari ang metabolismo. Ang pagiging perpekto ng istrukturang organisasyon ng isang cell ay maaari lamang lumitaw bilang isang resulta ng pangmatagalang biological evolution, kung saan ang mga function na ginampanan nito ay unti-unting naging mas kumplikado.
Ang pinakasimpleng unicellular na anyo ay kumakatawan sa parehong isang cell at isang organismo kasama ang lahat ng mga pagpapakita ng buhay nito. Sa mga multicellular na organismo, ang mga cell ay bumubuo ng mga homogenous na grupo - mga tisyu. Sa turn, ang mga tisyu ay bumubuo ng mga organo, sistema, at ang kanilang mga pag-andar ay tinutukoy ng pangkalahatang mahahalagang aktibidad ng buong organismo.
Anumang cell ay sistema: lahat ng mga bahagi nito ay magkakaugnay, magkakaugnay at nakikipag-ugnayan sa isa't isa; ang pagkagambala sa aktibidad ng isa sa mga elemento ng sistemang ito ay humahantong sa mga pagbabago at pagkagambala sa pagpapatakbo ng buong sistema.
Isang koleksyon ng mga cell form mga tela, iba't ibang tissue ang nabubuo mga organo, at ang mga organo, na nakikipag-ugnayan at gumaganap ng isang karaniwang tungkulin, ay bumubuo mga sistema ng organ.
Ang anumang sistema ay may tiyak na istraktura, antas ng pagiging kumplikado at batay sa pakikipag-ugnayan ng mga elementong bumubuo dito.
Mga tampok ng istraktura ng eukaryotic at prokaryotic cells:
Ang istraktura ng mga eukaryotic cell.
Mga function ng eukaryotic cells .
Ang mga selula ng mga unicellular na organismo ay nagsasagawa ng lahat ng mga pag-andar na katangian ng mga nabubuhay na organismo - metabolismo, paglago, pag-unlad, pagpaparami; may kakayahang umangkop.
Ang mga selula ng mga multicellular na organismo ay pinag-iiba ayon sa istraktura, depende sa mga function na kanilang ginagawa. Epithelial, maskulado, kinakabahan, connective tissues ay nabuo mula sa mga espesyal na selula.
Mga temang takdang-aralin
A1. Kasama sa mga prokaryotic na organismo
1) bacillus
4) Volvox
A2. Ang cell lamad ay gumaganap ng function
1) synthesis ng protina
2) paglilipat ng namamana na impormasyon
3) potosintesis
4) phagocytosis at pinocytosis
A3. Ipahiwatig ang punto kung saan ang istraktura ng pinangalanang cell ay tumutugma sa paggana nito
1) neuron - pagdadaglat
2) leukocyte - pagpapadaloy ng salpok
3) erythrocyte - transportasyon ng mga gas
4) osteocyte - phagocytosis
A4. Ang cellular energy ay ginawa sa
1) ribosom
2) mitochondria
4) Golgi apparatus
A5. Tanggalin ang isang hindi kinakailangang konsepto mula sa iminungkahing listahan
1) lamblia
2) plasmodium
3) ciliates
4) chlamydomonas
A6. Tanggalin ang isang hindi kinakailangang konsepto mula sa iminungkahing listahan
1) ribosom
2) mitochondria
3) mga chloroplast
4) mga butil ng almirol
A7. Ang mga cell chromosome ay gumaganap ng function
1) biosynthesis ng protina
2) imbakan ng namamana na impormasyon
3) pagbuo ng mga lysosome
4) regulasyon ng metabolismo
SA 1. Piliin ang mga function ng chloroplasts mula sa listahang ibinigay
1) pagbuo ng mga lysosome
2) synthesis ng glucose
3) RNA synthesis
4) ATP synthesis
5) pagpapalabas ng oxygen
6) cellular respiration
SA 2. Pumili ng mga tampok na istruktura ng mitochondria
1) napapalibutan ng dobleng lamad
3) may cristae
4) ang panlabas na lamad ay nakatiklop
5) napapalibutan ng isang solong lamad
6) ang panloob na lamad ay mayaman sa mga enzyme
Ang mga selula na bumubuo sa mga tisyu ng mga hayop at halaman ay malaki ang pagkakaiba-iba sa hugis, sukat at panloob na istraktura. Gayunpaman, lahat sila ay nagpapakita ng pagkakatulad sa mga pangunahing tampok ng mga proseso ng buhay, metabolismo, pagkamayamutin, paglaki, pag-unlad, at kakayahang magbago.
Ang mga cell ng lahat ng uri ay naglalaman ng dalawang pangunahing bahagi, malapit na nauugnay sa isa't isa - ang cytoplasm at ang nucleus. Ang nucleus ay pinaghihiwalay mula sa cytoplasm sa pamamagitan ng isang buhaghag na lamad at naglalaman ng nuclear sap, chromatin at ang nucleolus. Ang semi-liquid cytoplasm ay pumupuno sa buong cell at natagos ng maraming tubule. Sa labas ay natatakpan ito ng isang cytoplasmic membrane. Ito ay nagdadalubhasa mga istruktura ng organelle, permanenteng naroroon sa cell, at pansamantalang pagbuo - mga inklusyon.Mga organel ng lamad : panlabas na cytoplasmic membrane (OCM), endoplasmic reticulum (ER), Golgi apparatus, lysosomes, mitochondria at plastids. Ang istraktura ng lahat ng mga organelle ng lamad ay batay sa isang biological na lamad. Ang lahat ng mga lamad ay may panimula na pare-parehong structural plan at binubuo ng isang double layer ng phospholipids, kung saan ang mga molekula ng protina ay inilulubog sa iba't ibang lalim sa iba't ibang panig. Ang mga lamad ng organelles ay naiiba sa bawat isa lamang sa mga hanay ng mga protina na nilalaman nito.
Scheme ng istraktura ng isang eukaryotic cell. A - cell ng pinagmulan ng hayop; B - cell ng halaman: 1 - nucleus na may chromatin at nucleolus, 2 - cytoplasmic membrane, 3 - cell wall, 4 - pores sa cell wall kung saan nakikipag-usap ang cytoplasm ng mga kalapit na cell, 5 - rough endoplasmic reticulum, b - makinis na endoplasmic reticulum , 7 - pinocytotic vacuole, 8 - Golgi apparatus (complex), 9 - lysosome, 10 - fatty inclusions sa mga channel ng makinis na endoplasmic reticulum, 11 - cell center, 12 - mitochondria, 13 - libreng ribosomes at polyribosomes, 14 - vacuole , 15 - chloroplast
Cytoplasmic lamad. Ang lahat ng mga cell ng halaman, multicellular na hayop, protozoa at bakterya ay may tatlong-layer na lamad ng cell: ang panlabas at panloob na mga layer ay binubuo ng mga molekula ng protina, ang gitnang layer ay binubuo ng mga molekula ng lipid. Nililimitahan nito ang cytoplasm mula sa panlabas na kapaligiran, pumapalibot sa lahat ng mga organel ng cell at isang unibersal na biological na istraktura. Sa ilang mga cell, ang panlabas na lamad ay nabuo sa pamamagitan ng ilang mga lamad na mahigpit na katabi ng bawat isa. Sa ganitong mga kaso, ang lamad ng cell ay nagiging siksik at nababanat at pinapayagan ang cell na mapanatili ang hugis nito, tulad ng, halimbawa, sa euglena at slipper ciliates. Karamihan sa mga selula ng halaman, bilang karagdagan sa lamad, ay mayroon ding makapal na selulusa na shell sa labas - pader ng cell. Ito ay malinaw na nakikita sa isang maginoo na light microscope at gumaganap ng isang sumusuportang function dahil sa matibay na panlabas na layer, na nagbibigay sa mga cell ng isang malinaw na hugis.
Sa ibabaw ng mga cell, ang lamad ay bumubuo ng mga pinahabang outgrowth - microvilli, folds, invaginations at protrusions, na lubos na nagpapataas ng absorption o excretory surface. Sa tulong ng mga paglaki ng lamad, ang mga cell ay kumonekta sa bawat isa sa mga tisyu at organo ng mga multicellular na organismo; ang iba't ibang mga enzyme na kasangkot sa metabolismo ay matatagpuan sa mga fold ng mga lamad. Sa pamamagitan ng pagtanggal ng cell mula sa kapaligiran, kinokontrol ng lamad ang direksyon ng pagsasabog ng mga sangkap at sa parehong oras ay aktibong dinadala ang mga ito sa cell (akumulasyon) o palabas (excretion). Dahil sa mga katangiang ito ng lamad, ang konsentrasyon ng potassium, calcium, magnesium, at phosphorus ions sa cytoplasm ay mas mataas, at ang konsentrasyon ng sodium at chlorine ay mas mababa kaysa sa kapaligiran. Sa pamamagitan ng mga pores ng panlabas na lamad, ang mga ions, tubig at maliliit na molekula ng iba pang mga sangkap ay tumagos sa cell mula sa panlabas na kapaligiran. Ang pagtagos ng medyo malalaking solid na particle sa cell ay isinasagawa ng phagocytosis(mula sa Griyegong "phago" - lumamon, "uminom" - cell). Sa kasong ito, ang panlabas na lamad sa punto ng pakikipag-ugnay sa butil ay yumuko sa cell, na iginuhit ang butil nang malalim sa cytoplasm, kung saan ito ay sumasailalim sa enzymatic cleavage. Ang mga patak ng likidong sangkap ay pumapasok sa selula sa katulad na paraan; ang kanilang pagsipsip ay tinatawag pinocytosis(mula sa Greek na "pino" - inumin, "cytos" - cell). Ang panlabas na lamad ng cell ay gumaganap din ng iba pang mahahalagang biological function.
Cytoplasm 85% ay binubuo ng tubig, 10% - mga protina, ang natitirang bahagi ng dami ay tumutukoy sa mga lipid, carbohydrates, nucleic acid at mineral compound; ang lahat ng mga sangkap na ito ay bumubuo ng isang koloidal na solusyon na katulad ng pagkakapare-pareho sa gliserin. Ang colloidal substance ng isang cell, depende sa physiological state nito at ang likas na katangian ng impluwensya ng panlabas na kapaligiran, ay may mga katangian ng parehong likido at isang nababanat, mas siksik na katawan. Ang cytoplasm ay natagos ng mga channel ng iba't ibang mga hugis at sukat, na tinatawag na endoplasmic reticulum. Ang kanilang mga pader ay mga lamad na malapit na nakikipag-ugnayan sa lahat ng organelles ng cell at kasama ng mga ito ay bumubuo ng isang solong functional at structural system para sa metabolismo at enerhiya at paggalaw ng mga sangkap sa loob ng cell.
Ang mga dingding ng mga tubule ay naglalaman ng maliliit na butil na tinatawag ribosom. Ang network ng mga tubules ay tinatawag na butil-butil. Ang mga ribosom ay maaaring matatagpuan na nakakalat sa ibabaw ng mga tubule o bumubuo ng mga complex ng lima hanggang pito o higit pang mga ribosom, na tinatawag na polysomes. Ang iba pang mga tubule ay hindi naglalaman ng mga butil; bumubuo sila ng isang makinis na endoplasmic reticulum. Ang mga enzyme na kasangkot sa synthesis ng mga taba at carbohydrates ay matatagpuan sa mga dingding.
Ang panloob na lukab ng mga tubule ay puno ng mga basurang produkto ng selula. Ang mga intracellular tubules, na bumubuo ng isang kumplikadong sistema ng pagsasanga, ay kinokontrol ang paggalaw at konsentrasyon ng mga sangkap, pinaghihiwalay ang iba't ibang mga molekula ng mga organikong sangkap at ang mga yugto ng kanilang synthesis. Sa panloob at panlabas na ibabaw ng mga lamad na mayaman sa mga enzyme, ang mga protina, taba at karbohidrat ay synthesize, na ginagamit sa metabolismo, o naipon sa cytoplasm bilang mga inklusyon, o pinalabas.
Mga ribosom matatagpuan sa lahat ng uri ng mga selula - mula sa bakterya hanggang sa mga selula ng mga multicellular na organismo. Ito ay mga bilog na katawan na binubuo ng ribonucleic acid (RNA) at mga protina sa halos pantay na sukat. Ang mga ito ay tiyak na naglalaman ng magnesiyo, ang pagkakaroon nito ay nagpapanatili ng istraktura ng mga ribosom. Ang mga ribosom ay maaaring iugnay sa mga lamad ng endoplasmic reticulum, na may panlabas na lamad ng selula, o malaya sa cytoplasm. Nagsasagawa sila ng synthesis ng protina. Bilang karagdagan sa cytoplasm, ang mga ribosome ay matatagpuan sa cell nucleus. Ang mga ito ay nabuo sa nucleolus at pagkatapos ay pumasok sa cytoplasm.
Golgi complex sa mga selula ng halaman ito ay parang mga indibidwal na katawan na napapalibutan ng mga lamad. Sa mga selula ng hayop, ang organelle na ito ay kinakatawan ng mga cisterns, tubules at vesicles. Ang mga produkto ng pagtatago ng cell ay pumapasok sa mga tubo ng lamad ng Golgi complex mula sa mga tubules ng endoplasmic reticulum, kung saan sila ay chemically rearranged, siksik, at pagkatapos ay pumasa sa cytoplasm at alinman ay ginagamit ng cell mismo o inalis mula dito. Sa mga tangke ng Golgi complex, ang mga polysaccharides ay synthesize at pinagsama sa mga protina, na nagreresulta sa pagbuo ng glycoproteins.
Mitokondria- maliliit na katawan na hugis baras na napapalibutan ng dalawang lamad. Maraming mga fold - cristae - umaabot mula sa panloob na lamad ng mitochondrion; sa kanilang mga dingding mayroong iba't ibang mga enzyme, sa tulong ng kung saan ang synthesis ng isang high-energy substance - adenosine triphosphoric acid (ATP) ay isinasagawa. Depende sa aktibidad ng cell at mga panlabas na impluwensya, ang mitochondria ay maaaring lumipat, baguhin ang kanilang laki at hugis. Ang mga ribosom, phospholipid, RNA at DNA ay matatagpuan sa mitochondria. Ang pagkakaroon ng DNA sa mitochondria ay nauugnay sa kakayahan ng mga organel na ito na magparami sa pamamagitan ng pagbuo ng isang constriction o budding sa panahon ng cell division, pati na rin ang synthesis ng ilang mitochondrial proteins.
Mga lysosome- maliit na mga hugis-itlog na pormasyon, na napapalibutan ng isang lamad at nakakalat sa buong cytoplasm. Natagpuan sa lahat ng mga selula ng mga hayop at halaman. Bumangon sila sa mga extension ng endoplasmic reticulum at sa Golgi complex, dito sila ay puno ng hydrolytic enzymes, at pagkatapos ay hiwalay at pumasok sa cytoplasm. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, hinuhukay ng mga lysosome ang mga particle na pumapasok sa cell sa pamamagitan ng phagocytosis at organelles ng namamatay na mga cell. Ang mga produkto ng lysosome ay pinalalabas sa pamamagitan ng lysosome membrane papunta sa cytoplasm, kung saan sila ay kasama sa mga bagong molecule. Kapag ang lysosome membrane ay pumutok, ang mga enzyme ay pumapasok sa cytoplasm at natutunaw ang mga nilalaman nito, na nagiging sanhi ng pagkamatay ng cell.
Mga plastid matatagpuan lamang sa mga selula ng halaman at matatagpuan sa karamihan ng mga berdeng halaman. Ang mga organikong sangkap ay na-synthesize at naipon sa mga plastid. May tatlong uri ng plastids: chloroplasts, chromoplasts at leucoplasts.
Mga chloroplast - berdeng plastid na naglalaman ng berdeng pigment na chlorophyll. Ang mga ito ay matatagpuan sa mga dahon, mga batang tangkay, at mga hindi pa hinog na prutas. Ang mga chloroplast ay napapalibutan ng dobleng lamad. Sa mas mataas na mga halaman, ang panloob na bahagi ng mga chloroplast ay puno ng isang semi-likido na substansiya, kung saan ang mga plato ay inilalagay parallel sa bawat isa. Ang mga ipinares na lamad ng mga plato, na pinagsasama, ay bumubuo ng mga stack na naglalaman ng chlorophyll (Larawan 6). Sa bawat stack ng mga chloroplast ng mas matataas na halaman, ang mga layer ng mga molekula ng protina at mga molekula ng lipid ay kahalili, at ang mga molekula ng chlorophyll ay matatagpuan sa pagitan nila. Ang layered na istraktura na ito ay nagbibigay ng pinakamataas na libreng ibabaw at pinapadali ang pagkuha at paglipat ng enerhiya sa panahon ng photosynthesis.
Mga Chromoplast - mga plastid na naglalaman ng mga pigment ng halaman (pula o kayumanggi, dilaw, orange). Ang mga ito ay puro sa cytoplasm ng mga selula ng mga bulaklak, tangkay, prutas, at dahon ng mga halaman at binibigyan sila ng angkop na kulay. Ang mga chromoplast ay nabuo mula sa mga leucoplast o chloroplast bilang resulta ng akumulasyon ng mga pigment. carotenoids.
Leukoplasts - walang kulay mga plastid na matatagpuan sa mga di-kulay na bahagi ng mga halaman: sa mga tangkay, ugat, bombilya, atbp. Ang mga butil ng almirol ay naiipon sa mga leucoplast ng ilang mga selula, ang mga langis at protina ay naipon sa mga leucoplast ng ibang mga selula.
Ang lahat ng mga plastid ay nagmula sa kanilang mga nauna - proplastids. Inihayag nila ang DNA na kumokontrol sa pagpaparami ng mga organel na ito.
Cell center, o centrosome, ay gumaganap ng mahalagang papel sa paghahati ng cell at binubuo ng dalawang centrioles . Ito ay matatagpuan sa lahat ng mga selula ng hayop at halaman, maliban sa mga namumulaklak na fungi, lower fungi at ilang protozoa. Ang mga centriole sa paghahati ng mga selula ay nakikibahagi sa pagbuo ng dibisyon ng spindle at matatagpuan sa mga pole nito. Sa isang cell na naghahati, ang sentro ng cell ang unang nahahati, at sa parehong oras ay nabuo ang isang achromatin spindle, na nag-orient sa mga chromosome habang sila ay naghihiwalay sa mga pole. Isang centriole ang umaalis sa bawat anak na selula.
Maraming mga selula ng halaman at hayop ang mayroon mga organo na may espesyal na layunin: pilikmata, gumaganap ng function ng paggalaw (ciliates, respiratory tract cells), flagella(protozoa unicellular, male reproductive cells sa mga hayop at halaman, atbp.). Mga pagsasama - pansamantalang mga elemento na lumitaw sa isang cell sa isang tiyak na yugto ng buhay nito bilang isang resulta ng isang synthetic function. Ang mga ito ay ginagamit o inalis mula sa cell. Ang mga inklusyon ay mga reserbang sustansya din: sa mga selula ng halaman - almirol, mga patak ng taba, mga bloke, mahahalagang langis, maraming mga organikong asido, mga asing-gamot ng mga organikong at di-organikong asido; sa mga selula ng hayop - glycogen (sa mga selula ng atay at kalamnan), mga patak ng taba (sa subcutaneous tissue); Ang ilang mga inklusyon ay naipon sa mga cell bilang basura - sa anyo ng mga kristal, pigment, atbp.
Vacuoles - ang mga ito ay mga cavity na napapalibutan ng isang lamad; mahusay na ipinahayag sa mga selula ng halaman at naroroon sa protozoa. Bumangon sila sa iba't ibang lugar ng endoplasmic reticulum. At unti-unti silang humiwalay dito. Ang mga vacuole ay nagpapanatili ng presyon ng turgor; ang cellular o vacuolar sap ay puro sa kanila, ang mga molekula na tumutukoy sa osmotic na konsentrasyon nito. Ito ay pinaniniwalaan na ang mga paunang produkto ng synthesis - natutunaw na carbohydrates, protina, pectins, atbp - ay naipon sa mga cisterns ng endoplasmic reticulum. Ang mga kumpol na ito ay kumakatawan sa mga simulain ng hinaharap na mga vacuole.
Cytoskeleton . Ang isa sa mga natatanging tampok ng isang eukaryotic cell ay ang pagbuo sa cytoplasm nito ng mga skeletal formations sa anyo ng mga microtubule at mga bundle ng mga hibla ng protina. Ang mga elemento ng cytoskeleton ay malapit na nauugnay sa panlabas na cytoplasmic membrane at ang nuclear envelope at bumubuo ng mga kumplikadong weave sa cytoplasm. Tinutukoy ng mga sumusuportang elemento ng cytoplasm ang hugis ng cell, tinitiyak ang paggalaw ng mga intracellular na istruktura at ang paggalaw ng buong cell.
Core Ang cell ay gumaganap ng isang malaking papel sa buhay nito; sa pagtanggal nito, ang cell ay huminto sa mga function nito at namatay. Karamihan sa mga selula ng hayop ay may isang nucleus, ngunit mayroon ding mga multinucleated na selula (atay at kalamnan ng tao, fungi, ciliates, berdeng algae). Ang mga mammal na pulang selula ng dugo ay nabubuo mula sa mga precursor cell na naglalaman ng isang nucleus, ngunit ang mga mature na pulang selula ng dugo ay nawawala ito at hindi nabubuhay nang matagal.
Ang nucleus ay napapalibutan ng isang dobleng lamad, na natatakpan ng mga pores, kung saan ito ay malapit na konektado sa mga channel ng endoplasmic reticulum at cytoplasm. Sa loob ng core ay kromatin- spiralized na mga seksyon ng chromosome. Sa panahon ng paghahati ng cell, nagiging mga istrukturang hugis baras ang mga ito na malinaw na nakikita sa ilalim ng isang light microscope. Ang mga kromosom ay mga kumplikadong complex ng mga protina at tinatawag na DNA nucleoprotein.
Ang mga pag-andar ng nucleus ay upang i-regulate ang lahat ng mahahalagang function ng cell, na isinasagawa nito sa tulong ng DNA at RNA material carrier ng namamana na impormasyon. Bilang paghahanda para sa paghahati ng cell, ang DNA ay nagdodoble; sa panahon ng mitosis, ang mga kromosom ay naghihiwalay at ipinapasa sa mga anak na selula, na tinitiyak ang pagpapatuloy ng namamana na impormasyon sa bawat uri ng organismo.
Karyoplasm - likidong yugto ng nucleus, kung saan ang mga basurang produkto ng mga istrukturang nuklear ay matatagpuan sa dissolved form
Nucleolus- nakahiwalay, pinakasiksik na bahagi ng core. Ang nucleolus ay naglalaman ng mga kumplikadong protina at RNA, libre o nakatali na mga pospeyt ng potassium, magnesium, calcium, iron, zinc, pati na rin ang mga ribosome. Ang nucleolus ay nawawala bago magsimula ang cell division at muling nabuo sa huling yugto ng paghahati.
Kaya, ang cell ay may maayos at napakakomplikadong organisasyon. Ang malawak na network ng mga cytoplasmic membrane at ang prinsipyo ng lamad ng istraktura ng mga organelles ay ginagawang posible na makilala sa pagitan ng maraming mga kemikal na reaksyon na nagaganap nang sabay-sabay sa cell. Ang bawat isa sa mga intracellular formation ay may sariling istraktura at tiyak na pag-andar, ngunit sa pamamagitan lamang ng kanilang pakikipag-ugnayan ay posible ang maayos na paggana ng cell. kapaligiran - ganito ang metabolismo. Ang pagiging perpekto ng istrukturang organisasyon ng isang cell ay maaari lamang lumitaw bilang isang resulta ng pangmatagalang biological evolution, kung saan ang mga function na ginampanan nito ay unti-unting naging mas kumplikado.
Ang pinakasimpleng unicellular na anyo ay kumakatawan sa parehong isang cell at isang organismo kasama ang lahat ng mga pagpapakita ng buhay nito. Sa mga multicellular na organismo, ang mga cell ay bumubuo ng mga homogenous na grupo - mga tisyu. Sa turn, ang mga tisyu ay bumubuo ng mga organo, sistema, at ang kanilang mga pag-andar ay tinutukoy ng pangkalahatang mahahalagang aktibidad ng buong organismo.