TEORIA CELULEI: Creatorul acestei teorii este omul de știință german T. Schwann, care, pe baza lucrărilor lui M. Schleiden, L. Oken , V 1838 -1839 Cu a formulat următoarele prevederi:

TEORIA CELULARĂ MODERNĂ:

Eucarote (nucleare) constituie de asemenea un super-regn. Ea unește regnurile ciupercilor, animalelor și plantelor.

Subiect: Structura și funcțiile celulare

Structura celulară. Sistemul structural al citoplasmei

Celulă– o unitate elementară a unui sistem viu. Diverse structuri ale unei celule vii care sunt responsabile pentru îndeplinirea unei anumite funcții sunt numite organele, ca și organele unui întreg organism. Funcțiile specifice în celulă sunt distribuite între organele, structuri intracelulare care au o anumită formă, precum nucleul celular, mitocondriile etc.

Structuri celulare:

Citoplasma. O parte esențială a celulei, închisă între membrana plasmatică și nucleu. Citosol este o soluție apoasă vâscoasă de diferite săruri și substanțe organice, impregnată cu un sistem de fire proteice - citoschelete. Cele mai multe procese chimice și fiziologice ale celulei au loc în citoplasmă. Structura: Citosol, citoschelet. Funcții: include diverse organite, mediul celular intern
Membrană plasmatică. Fiecare celulă de animale, plante, este limitată de mediu sau de alte celule de o membrană plasmatică. Grosimea acestei membrane este atât de mică (aproximativ 10 nm) încât poate fi văzută doar cu un microscop electronic.

Lipidele formează un strat dublu în membrană, iar proteinele pătrund în toată grosimea acesteia, sunt scufundate la diferite adâncimi în stratul lipidic sau sunt situate pe suprafețele exterioare și interioare ale membranei. Structura membranelor tuturor celorlalte organite este similară cu membrana plasmatică. Structura: strat dublu de lipide, proteine, carbohidrati. Funcții: restrângerea, păstrarea formei celulelor, protecția împotriva deteriorării, reglator al aportului și eliminarea substanțelor.

Lizozomi. Lizozomii sunt organite legate de membrană. Au o formă ovală și un diametru de 0,5 microni. Acestea conțin un set de enzime care distrug substanțele organice. Membrana lizozomilor este foarte puternică și împiedică pătrunderea propriilor enzime în citoplasma celulei, dar dacă lizozomul este deteriorat de orice influențe externe, atunci întreaga celulă sau o parte a acesteia este distrusă.
Lizozomii se găsesc în toate celulele plantelor, animalelor și ciupercilor.

Prin digerarea diferitelor particule organice, lizozomii furnizează „materii prime” suplimentare pentru procesele chimice și energetice din celulă. Când celulele sunt înfometate, lizozomii digeră unele organele fără a ucide celula. Această digestie parțială oferă celulei minimul necesar de nutrienți pentru o perioadă de timp. Uneori, lizozomii digeră celule întregi și grupuri de celule, ceea ce joacă un rol semnificativ în procesele de dezvoltare la animale. Un exemplu este pierderea cozii atunci când un mormoloc se transformă într-o broască. Structură: vezicule ovale, membrană în exterior, enzime în interior. Funcții: descompunerea substanțelor organice, distrugerea organelelor moarte, distrugerea celulelor uzate.

Complexul Golgi. Produsele biosintetice care intră în lumenele cavităților și tubilor reticulului endoplasmatic sunt concentrate și transportate în aparatul Golgi. Acest organel măsoară 5-10 μm.

Structura: cavități (bule) înconjurate de membrane. Funcții: acumulare, ambalare, excreție de substanțe organice, formare de lizozomi

Reticulul endoplasmatic. Reticulul endoplasmatic este un sistem pentru sinteza și transportul substanțelor organice în citoplasma unei celule, care este o structură deschisă a cavităților conectate.
De membranele reticulului endoplasmatic sunt atașate un număr mare de ribozomi - cele mai mici organele celulare, în formă de sfere cu un diametru de 20 nm. și constând din ARN și proteine. Sinteza proteinelor are loc pe ribozomi. Apoi proteinele nou sintetizate intră în sistemul de cavități și tubuli, prin care se deplasează în interiorul celulei. Cavități, tubuli, tuburi din membrane, ribozomi de pe suprafața membranelor. Funcții: sinteza substanțelor organice cu ajutorul ribozomilor, transportul substanțelor.

Ribozomi. Ribozomii sunt atașați de membranele reticulului endoplasmatic sau sunt liberi în citoplasmă, sunt aranjați în grupuri, iar proteinele sunt sintetizate pe ele. Compoziția proteinelor, ARN ribozomal Funcții: asigură biosinteza proteinelor (asamblarea unei molecule proteice din).
Mitocondriile. Mitocondriile sunt organite energetice. Forma mitocondriilor este diferită; acestea pot fi altele, în formă de tijă, filamentoase, cu un diametru mediu de 1 micron. și 7 µm lungime. Numărul de mitocondrii depinde de activitatea funcțională a celulei și poate ajunge la zeci de mii în mușchii de zbor ai insectelor. Mitocondriile sunt delimitate la exterior de o membrană exterioară, sub care se află o membrană interioară, formând numeroase proiecții - cristae.

În interiorul mitocondriilor se află ARN, ADN și ribozomi. În membranele sale sunt încorporate enzime specifice, cu ajutorul cărora energia nutrienților este transformată în energie ATP în mitocondrii, care este necesară pentru viața celulei și a organismului în ansamblu.

Membrană, matrice, excrescențe - cristae. Funcții: sinteza moleculei ATP, sinteza propriilor proteine, acizi nucleici, carbohidrați, lipide, formarea propriilor ribozomi.

Plastide. Doar în celulele vegetale: leucoplaste, cloroplaste, cromoplaste. Funcții: acumularea de substanțe organice de rezervă, atragerea insectelor polenizatoare, sinteza de ATP și carbohidrați. Cloroplastele au forma unui disc sau o minge cu un diametru de 4-6 microni. Cu o membrană dublă - externă și internă. În interiorul cloroplastei există ADN ribozom și structuri membranare speciale - grana, conectate între ele și cu membrana interioară a cloroplastei. Fiecare cloroplast are aproximativ 50 de boabe, dispuse într-un model de șah pentru a capta mai bine lumina. Membranele Gran conțin clorofilă, datorită căreia energia luminii solare este transformată în energia chimică a ATP. Energia ATP este utilizată în cloroplaste pentru sinteza compușilor organici, în primul rând carbohidrați.
Cromoplastele. Pigmenții roșii și galbeni găsiți în cromoplaste dau diferitelor părți ale plantei culorile lor roșii și galbene. morcovi, fructe de roșii.

Leucoplastele sunt locul acumulării unui nutrient de rezervă – amidonul. Există mai ales multe leucoplaste în celulele tuberculilor de cartofi. La lumină, leucoplastele se pot transforma în cloroplaste (în urma cărora celulele cartofului devin verzi). Toamna, cloroplastele se transformă în cromoplaste, iar frunzele și fructele verzi devin galbene și roșii.

Centrul celular. Este format din doi cilindri, centrioli, situati perpendicular unul pe altul. Functii: suport pentru filete ax

Incluziunile celulare fie apar în citoplasmă, fie dispar în timpul vieții celulei.

Incluziunile dense, granulare conțin nutrienți de rezervă (amidon, proteine, zaharuri, grăsimi) sau produse de deșeuri celulare care nu pot fi încă îndepărtate. Toate plastidele celulelor vegetale au capacitatea de a sintetiza și acumula nutrienți de rezervă. În celulele plantelor, depozitarea nutrienților de rezervă are loc în vacuole.

Boabe, granule, picături Funcții: formațiuni nepermanente care stochează materie organică și energie

Miez. Înveliș nuclear din două membrane, suc nuclear, nucleol. Funcții: stocarea informațiilor ereditare în celulă și reproducerea acesteia, sinteza ARN - informațional, de transport, ribozomal. Membrana nucleară conține spori, prin care are loc schimbul activ de substanțe între nucleu și citoplasmă. Nucleul stochează informații ereditare nu numai despre toate caracteristicile și proprietățile unei celule date, despre procesele care ar trebui să aibă loc în ea (de exemplu, sinteza proteinelor), ci și despre caracteristicile organismului în ansamblu. Informațiile sunt înregistrate în moleculele de ADN, care sunt partea principală a cromozomilor. Nucleul conține un nucleol. Nucleul, datorită prezenței cromozomilor care conțin informații ereditare, funcționează ca un centru care controlează întreaga activitate vitală și dezvoltarea celulei.

Atlas: anatomie și fiziologie umană. Ghid practic complet Elena Yuryevna Zigalova

Structura unei celule umane

Structura unei celule umane

Toate celulele au de obicei citoplasmă și un nucleu ( vezi fig. 1). Citoplasma include hialoplasma, organele de uz general care se găsesc în toate celulele și organele speciale care se găsesc numai în anumite celule și îndeplinesc funcții speciale. Structurile temporare de incluziune celulară se găsesc și în celule.

Dimensiunea celulelor umane variază de la câțiva micrometri (de exemplu, un limfocit mic) la 200 de microni (un ou). În corpul uman există celule de diferite forme: ovoidale, sferice, fusiforme, plate, cubice, prismatice, poligonale, piramidale, stelate, solzoase, ramificate, amiboide.

Exteriorul fiecărei celule este acoperit membrana plasmatica (plasmolema) 9-10 nm grosime, limitând celula din mediul extracelular. Ele îndeplinesc următoarele funcții: transport, protecție, delimitare, percepția receptorului de semnale din mediul extern (pentru celulă), participarea la procesele imunitare, asigurarea proprietăților de suprafață ale celulei.

Fiind foarte subțire, plasmalema nu este vizibilă la microscopul cu lumină. Într-un microscop electronic, dacă o secțiune trece în unghi drept față de planul membranei, aceasta din urmă este o structură cu trei straturi, a cărei suprafață exterioară este acoperită cu un glicocalix fibrilar fin, cu o grosime de 75 până la 2000. A°, un set de molecule asociate cu proteinele membranei plasmatice.

Orez. 3. Structura membranei celulare, diagramă (după A. Ham și D. Cormack). 1 – lanțuri de carbohidrați; 2 – glicolipid; 3 – glicoproteină; 4 – „coada” de hidrocarburi; 5 – „cap” polar; 6 – proteine; 7 – colesterol; 8 – microtubuli

Plasmalema, ca și alte structuri membranare, constă din două straturi de molecule lipidice amfipatice (stratul bilipid sau dublu). „Capetele” lor hidrofile sunt îndreptate spre părțile exterioare și interioare ale membranei, iar „cozile” lor hidrofobe se confruntă una cu cealaltă. Moleculele de proteine ​​sunt scufundate în stratul bilipid. Unele dintre ele (proteinele transmembranare integrale sau interne) trec prin întreaga grosime a membranei, altele (periferice sau externe) se află în monostratul interior sau exterior al membranei. Unele proteine ​​integrale sunt legate prin legături necovalente de proteinele citoplasmatice ( orez. 3). Ca și lipidele, moleculele de proteine ​​sunt, de asemenea, amfipatice; regiunile lor hidrofobe sunt înconjurate de „cozi” similare de lipide, iar cele hidrofile sunt orientate spre exterior sau spre interiorul celulei, sau într-o singură direcție.

ATENŢIE

Proteinele îndeplinesc cele mai multe funcții ale membranei: multe proteine ​​​​membranare sunt receptori, altele sunt enzime, iar altele sunt transportoare.

Plasmalema formează o serie de structuri specifice. Acestea sunt joncțiuni intercelulare, microvilozități, cili, invaginări și procese celulare.

Microvilozități- acestea sunt excrescențe celulare asemănătoare degetelor, lipsite de organele, acoperite cu plasmalemă, de 1–2 µm lungime și până la 0,1 µm în diametru. Unele celule epiteliale (de exemplu, celulele intestinale) au un număr foarte mare de microvilozități, formând așa-numita margine de perie. Alături de microvilozități obișnuite, pe suprafața unor celule există microvilozități mari, stereocili (de exemplu, celulele părului senzorial ale organelor auzului și echilibrului, celule epiteliale ale ductului epididimal etc.).

Cili și flageliîndeplinește funcția de mișcare. Până la 250 de cili cu lungimea de 5–15 µm cu un diametru de 0,15–0,25 µm acoperă suprafața apicală a celulelor epiteliale ale tractului respirator superior, trompelor uterine și tubilor seminiferi. Geană Este o excrescere celulară înconjurată de o plasmălemă. În centrul ciliului trece un filament axial, sau axonem, format din 9 dublete periferice de microtubuli care înconjoară o pereche centrală. Dubletele periferice, formate din doi microtubuli, înconjoară capsula centrală. Dubletele periferice se termină într-un corp bazal (kinetozom), care este format din 9 tripleți de microtubuli. La nivelul plasmalemei părții apicale a celulei, tripleții se transformă în dublete și aici începe și perechea centrală de microtubuli. Flagelii Celulele eucariote seamănă cu cilii. Cilii efectuează mișcări oscilatorii coordonate.

Centrul celular, format din doi centrioli(diplozom), situat în apropierea nucleului, situat într-un unghi unul față de celălalt ( orez. 4). Fiecare centriol este un cilindru, al cărui perete este format din 9 triplete de microtubuli de aproximativ 0,5 µm lungime și aproximativ 0,25 µm în diametru. Tripleții, situati la un unghi de aproximativ 50° unul față de celălalt, constau din trei microtubuli. Centriolii se dublează în timpul ciclului celular. Este posibil ca, la fel ca mitocondriile, centriolii să conțină propriul lor ADN. Centriolii sunt implicați în formarea corpurilor bazale ale cililor și flagelilor și în formarea fusului mitotic.

Orez. 4. Centrul celular și alte structuri ale citoplasmei (după R. Krstic, cu modificările ulterioare). 1 – centrosferă; 2 – centriol în secțiune transversală (triplete de microtubuli, spițe radiale, structură centrală „roată”); 3 – centriol (secțiune longitudinală); 4 – sateliți; 5 – bule mărginite; 6 – reticul endoplasmatic granular; 7 – mitocondrii; 8 – aparatul reticular intern (complexul Golgi); 9 – microtubuli

Microtubuli, prezente în citoplasma tuturor celulelor eucariote, sunt formate din proteina tubulină. Microtubulii formează scheletul celular (citoscheletul) și sunt implicați în transportul de substanțe în interiorul celulei. Citoscheletul Celula este o rețea tridimensională în care diferite organite și proteine ​​solubile sunt asociate cu microtubuli. Microtubulii joacă rolul principal în formarea citoscheletului; în plus, participă actina, miozina și filamentele intermediare.