CELULÁRNA TEÓRIA: Tvorcom tejto teórie je nemecký vedec T. Schwann, ktorý na základe diel M. Schleidena, L. Okena , v 1838-1839 s formuloval nasledujúce ustanovenia:

MODERNÁ CELULÁRNA TEÓRIA:

Eukaraty (jadrové) tvoria aj super kráľovstvo. Spája kráľovstvá húb, zvierat, rastlín.

Téma: Štruktúra a funkcia bunky

Bunková štruktúra. Štrukturálny systém cytoplazmy

Bunka- elementárna jednotka živého systému. Rôzne štruktúry živej bunky, ktoré sú zodpovedné za výkon konkrétnej funkcie, sa nazývajú organely, podobne ako orgány celého organizmu. Špecifické funkcie v bunke sú distribuované medzi organely, intracelulárne štruktúry, ktoré majú určitý tvar, ako napríklad bunkové jadro, mitochondrie atď.

Bunkové štruktúry:

Cytoplazma... Povinná časť bunky uzavretá medzi plazmatickou membránou a jadrom. Cytosol Je viskózny vodný roztok rôznych solí a organických látok, preniknutý systémom proteínových vlákien - cytoskeletov. Väčšina chemických a fyziologických procesov v bunke prebieha v cytoplazme. Štruktúra: cytosol, cytoskelet. Funkcie: zahŕňa rôzne organely, vnútorné prostredie bunky
Plazmatická membrána... Každá bunka zvierat, rastlín je z prostredia alebo iných buniek obmedzená plazmatickou membránou. Hrúbka tejto membrány je taká malá (asi 10 nm), že ju možno vidieť iba elektrónovým mikroskopom.

Lipidy v membráne tvoria dvojitú vrstvu a proteíny prestupujú celou jej hrúbkou, sú ponorené v rôznych hĺbkach do lipidovej vrstvy alebo sú umiestnené na vonkajšom a vnútornom povrchu membrány. Štruktúra membrán všetkých ostatných organel je podobná plazmatickej membráne. Štruktúra: dvojitá vrstva lipidov, bielkovín, uhľohydrátov. Funkcie: obmedzovanie, udržiavanie tvaru bunky, ochrana pred poškodením, regulácia príjmu a odstraňovania látok.

Lyzozómy... Lysozómy sú membránové organely. Majú oválny tvar a priemer 0,5 mikrónu. Obsahujú súbor enzýmov, ktoré ničia organické látky. Lyzozómová membrána je veľmi pevná a bráni prenikaniu vlastných enzýmov do cytoplazmy bunky, ale ak je lyzozóm poškodený akýmikoľvek vonkajšími vplyvmi, potom sa zničí celá bunka alebo jej časť.
Lysozómy sa nachádzajú vo všetkých bunkách rastlín, zvierat a húb.

Lyzozómy, ktoré trávia rôzne organické častice, poskytujú dodatočnú „surovinu“ pre chemické a energetické procesy v bunke. Bunky lyzozómu počas hladovania strávia niektoré organely bez toho, aby bunku zabili. Toto čiastočné trávenie poskytuje bunke na určitý čas potrebné minimum živín. Niekedy lyzozómy trávia celé bunky a skupiny buniek, čo hrá zásadnú úlohu vo vývojových procesoch u zvierat. Príkladom je strata chvosta, keď sa pulec zmení na žabu. Štruktúra: vezikuly oválneho tvaru, vonkajšia membrána, vnútri enzýmy. Funkcie: štiepenie organickej hmoty, ničenie mŕtvych organel, ničenie použitých buniek.

Golgiho komplex... Produkty biosyntézy vstupujúce do lúmenov dutín a tubulov endoplazmatického retikula sa koncentrujú a transportujú v Golgiho aparáte. Tento organoid má veľkosť 5–10 µm.

Štruktúra: dutiny obklopené membránou (vezikuly). Funkcie: akumulácia, balenie, vylučovanie organických látok, tvorba lyzozómov

Endoplazmatické retikulum... Endoplazmatické retikulum je systém syntézy a transportu organických látok v cytoplazme bunky, čo je prelamovaná štruktúra spojených dutín.
Na membrány endoplazmatického retikula - najmenších bunkových organel, ktoré vyzerajú ako guľa s priemerom 20 nm, je prichytených veľké množstvo ribozómov. a skladajúci sa z RNA a proteínu. K syntéze bielkovín dochádza na ribozómoch. Potom novo syntetizované proteíny vstúpia do systému dutín a tubulov, pozdĺž ktorých sa pohybujú vo vnútri bunky. Dutiny, tubuly, tubuly z membrán, na povrchu ribozómových membrán. Funkcie: syntéza organických látok pomocou ribozómov, transport látok.

Ribozómy... Ribozómy sú pripevnené k membránam endoplazmatického retikula alebo sú voľne umiestnené v cytoplazme, sú umiestnené v skupinách, syntetizujú sa na nich proteíny. Proteínová kompozícia, ribozomálna RNA Funkcie: zaisťuje biosyntézu bielkovín (zostavenie molekuly proteínu z).
Mitochondrie... Mitochondrie sú energetické organely. Tvar mitochondrií je odlišný, môžu byť ostatné, tyčinkovité, vláknité so stredným priemerom 1 mikrón. a dĺžkou 7 mikrónov. Počet mitochondrií závisí od funkčnej aktivity bunky a v lietajúcich svaloch hmyzu môže dosiahnuť desaťtisíce. Mitochondrie sú zvonka ohraničené vonkajšou membránou, pod ňou je vnútorná membrána, ktorá tvorí početné výrastky - kristá.

Vnútri mitochondrií sú RNA, DNA a ribozómy. Do jej membrán sú zabudované špecifické enzýmy, pomocou ktorých sa energia potravinových látok v mitochondriách premieňa na energiu ATP, ktorá je potrebná pre život bunky a tela ako celku.

Membrána, matrica, výrastky - kryštály. Funkcie: syntéza molekuly ATP, syntéza vlastných bielkovín, nukleových kyselín, uhľohydrátov, lipidov, tvorba vlastných ribozómov.

Plastidy... Len v rastlinnej bunke: lekoplasty, chloroplasty, chromoplasty. Funkcie: akumulácia rezervných organických látok, príťažlivosť opeľujúceho hmyzu, syntéza ATP a uhľohydrátov. Chloroplasty majú tvar disku alebo gule s priemerom 4–6 µm. S dvojitou membránou - vonkajšou a vnútornou. Vo vnútri chloroplastu je ribozómová DNA a špeciálne membránové štruktúry - zrná, navzájom prepojené a s vnútornou membránou chloroplastu. Každý chloroplast obsahuje asi 50 zŕn, rozložených pre lepšie zachytenie svetla. Chlorofyl sa nachádza v gran membránach, vďaka nemu sa energia slnečného svetla premieňa na chemickú energiu ATP. Energia ATP sa používa v chloroplastoch na syntézu organických zlúčenín, predovšetkým uhľohydrátov.
Chromoplasty... Červené a žlté pigmenty nachádzajúce sa v chromoplastoch dodávajú rôznym častiam rastliny červenú a žltú farbu. mrkva, ovocie z paradajok.

Leukoplasty sú miestom akumulácie rezervnej živiny - škrobu. V bunkách zemiakových hľúz je obzvlášť veľa leukoplastov. Na svetle sa leukoplasty môžu zmeniť na chloroplasty (v dôsledku čoho sa zemiakové bunky zazelenajú). Na jeseň sa chloroplasty zmenia na chromoplasty a zelené listy a plody žltnú a sčervenajú.

Bunkové centrum... Skladá sa z dvoch valcov, centriolov, umiestnených na seba kolmo. Funkcie: podpora nití na delenie vretien

Bunkové inklúzie sa objavujú v cytoplazme, potom zmiznú v procese bunkového života.

Husté inklúzie vo forme granúl obsahujú rezervné živiny (škrob, bielkoviny, cukry, tuky) alebo odpadové produkty bunky, ktoré sa zatiaľ nedajú odstrániť. Všetky plastidy rastlinných buniek majú schopnosť syntetizovať a akumulovať rezervné živiny. V rastlinných bunkách dochádza k akumulácii rezervných živín vo vakuolách.

Zrná, granule, kvapky Funkcie: nestále útvary, ktoré uchovávajú organickú hmotu a energiu

Jadro... Jadrová membrána dvoch membrán, jadrová šťava, jadro. Funkcie: ukladanie dedičných informácií v bunke a ich reprodukcia, syntéza RNA - informačná, transportná, ribozomálna. V jadrovej membráne sú spóry, ktorými prebieha aktívna výmena látok medzi jadrom a cytoplazmou. Jadro uchováva dedičné informácie nielen o všetkých znakoch a vlastnostiach danej bunky, o procesoch, ktoré k nej musia dôjsť (napríklad syntéza bielkovín), ale aj o vlastnostiach organizmu ako celku. Informácie sú zaznamenávané v molekulách DNA, ktoré sú hlavnou súčasťou chromozómov. V jadre je jadro. Jadro, vzhľadom na prítomnosť chromozómov obsahujúcich dedičné informácie, plní funkcie centra, ktoré riadi všetku životne dôležitú aktivitu a vývoj bunky.

Atlas: Anatómia a fyziológia človeka. Kompletný praktický sprievodca Elena Yurievna Zigalova

Štruktúra ľudských buniek

Štruktúra ľudských buniek

Prítomnosť cytoplazmy a jadra je typická pre všetky bunky ( pozri obr. 1). Cytoplazma zahŕňa hyaloplazmu, organely na všeobecné použitie nachádzajúce sa vo všetkých bunkách a organely na špeciálne účely, ktoré sa nachádzajú iba v určitých bunkách a vykonávajú špeciálne funkcie. V bunkách sa nachádzajú aj dočasné bunkové inklúzne štruktúry.

Veľkosti ľudských buniek sa pohybujú od niekoľkých mikrometrov (napríklad malý lymfocyt) do 200 mikrónov (vajíčko). V ľudskom tele sa nachádzajú bunky rôznych tvarov: vajcovité, sférické, fusiformné, ploché, kubické, hranolovité, polygonálne, pyramídové, hviezdicovité, šupinaté, otorakické, améby.

Vonku je každá bunka zakrytá plazmatická membrána (plazmolema) hrúbka 9-10 nm, obmedzujúce bunku z extracelulárneho prostredia. Vykonávajú nasledujúce funkcie: transportné, ochranné, vymedzovacie, receptorové vnímanie signálov z vonkajšieho (pre bunku) prostredia, účasť na imunitných procesoch, zaisťovanie povrchových vlastností bunky.

Plazmolema je veľmi tenká a nie je viditeľná v svetelnom mikroskope. V prípade elektrónového mikroskopu, ak rez prechádza v pravom uhle k rovine membrány, ide o trojvrstvovú štruktúru, ktorej vonkajší povrch je pokrytý jemným fibrilárnym glykokalyxom s hrúbkou 75 až 2000. A °, sada molekúl spojených s plazmolemovými proteínmi.

Ryža. 3. Štruktúra bunkovej membrány, schéma (podľa A. Hama a D. Cormacka). 1 - uhľohydrátové reťazce; 2 - glykolipid; 3 - glykoproteín; 4 - uhľovodíkový „chvost“; 5 - polárna „hlava“; 6 - proteín; 7 - cholesterol; 8 - mikrotubuly

Plazmolemma, podobne ako ostatné membránové štruktúry, pozostáva z dvoch vrstiev amfipatických molekúl lipidov (bilipidová vrstva alebo dvojvrstva). Ich hydrofilné „hlavy“ smerujú k vonkajším a vnútorným stranám membrány, zatiaľ čo ich hydrofóbne „chvosty“ smerujú k sebe. Molekuly proteínu sú ponorené do bilipidovej vrstvy. Niektoré z nich (integrálne alebo vnútorné transmembránové proteíny) prechádzajú celou hrúbkou membrány, iné (periférne alebo externé) ležia vo vnútornej alebo vonkajšej monovrstve membrány. Niektoré integrálne proteíny sú nekovalentne spojené s cytoplazmatickými proteínmi ( ryža. 3). Rovnako ako lipidy sú proteínové molekuly tiež amfipatické; ich hydrofóbne oblasti sú obklopené podobnými lipidovými „chvostmi“ a hydrofilné časti smerujú von alebo dovnútra bunky alebo na jednu stranu.

POZOR

Proteíny vykonávajú väčšinu membránových funkcií: mnohé membránové proteíny sú receptory, iné sú enzýmy a ďalšie sú nosičmi.

Plazmolemma tvorí množstvo špecifických štruktúr. Ide o medzibunkové spojenia, mikroklky, mihalnice, bunkové invaginácie a procesy.

Microvilli- Ide o prstovité výrastky buniek bez organel pokryté plazmolémou s dĺžkou 1 až 2 µm a priemerom až 0,1 µm. Niektoré epiteliálne bunky (napríklad črevné) majú veľmi veľký počet mikroklkov, ktoré tvoria takzvaný štetec. Spolu s obvyklými mikrovilkami sú na povrchu niektorých buniek veľké mikrovilky stereocilií (napríklad chlpaté senzorické bunky orgánov sluchu a epiteliálne epiteliálne bunky epiteliálneho kanálika nadsemenníka atď.).

Cilia a bičíky vykonávať funkciu pohybu. Až 250 mihalníc s dĺžkou 5–15 µm s priemerom 0,15–0,25 µm pokrýva apikálny povrch epiteliálnych buniek horných dýchacích ciest, vajíčkovodov a vas deferens. Cilia je výrastok bunky obklopenej plazmolémou. V strede cilium je axiálny závit alebo axoném, tvorený 9 periférnymi dubletmi mikrotubulov obklopujúcich jeden centrálny pár. Centrálnu kapsulu obklopujú periférne dublety pozostávajúce z dvoch mikrotubulov. Periférne dublety končia v bazálnom tele (kinetozóm), ktoré je tvorené 9 mikrotubulárnymi trojicami. Na úrovni plazmolémy apikálnej časti bunky sa triplety zmenia na dublety a začína tu aj centrálny pár mikrotubulov. Bičík eukaryotické bunky pripomínajú mihalnice. Riasinky vykonávajú koordinované oscilačné pohyby.

Bunkové centrum tvorený dvoma centrioly(diplozóm), sa nachádza v blízkosti jadra, umiestnené vzájomne pod uhlom ( ryža. 4). Každé centriole je valec, ktorého stena pozostáva z 9 tripletov mikrotubulov, ktoré majú dĺžku 0,5 µm a priemer približne 0,25 µm. Triplety, umiestnené navzájom v uhle asi 50 °, pozostávajú z troch mikrotubulov. Centrioly sa v bunkovom cykle zdvojnásobia. Je možné, že podobne ako mitochondrie, aj centrioly obsahujú vlastnú DNA. Centrioly sa podieľajú na tvorbe bazálnych tiel mihalníc a bičíkov a na tvorbe mitotického vretienka.

Ryža. 4. Bunkové centrum a ďalšie štruktúry cytoplazmy (podľa R. Krstic v znení neskorších predpisov). 1 - centrosféra; 2 - centriol na priereze (triplety mikrotubulov, radiálne lúče, centrálna štruktúra „kolesa vozíka“); 3 - centriol (pozdĺžny rez); 4 - satelity; 5 - ohraničené bubliny; 6 - granulované endoplazmatické retikulum; 7 - mitochondria; 8 - vnútorné sieťové zariadenie (Golgiho komplex); 9 - mikrotubuly

Mikrotubuly, prítomné v cytoplazme všetkých eukaryotických buniek, sú tvorené proteínovým tubulínom. Mikrotubuly tvoria bunkový skelet (cytoskelet) a podieľajú sa na transporte látok vo vnútri bunky. Cytoskelet bunky sú trojrozmernou sieťou, v ktorej sú s mikrotubulami spojené rôzne organely a rozpustné proteíny. Mikrotubuly hrajú hlavnú úlohu pri tvorbe cytoskeletu, okrem nich sa zúčastňujú aktínové, myozínové a intermediárne vlákna.