Tabela celična struktura telesa. Zgradba človeške celice, celična delitev in videz, opis s slikami za otroke. Membranska organizacija celice

Vsa živa bitja in organizmi niso sestavljeni iz celic: rastlin, gliv, bakterij, živali, ljudi. Kljub minimalni velikosti celica opravlja vse funkcije celotnega organizma. V njem potekajo zapleteni procesi, od katerih je odvisna sposobnost preživetja telesa in delo njegovih organov.

V stiku z

Strukturne značilnosti

Znanstveniki študirajo strukturne značilnosti celice in načela njegovega delovanja. Podrobno je mogoče preučiti značilnosti celične strukture le s pomočjo močnega mikroskopa.

Vsa naša tkiva – koža, kosti, notranji organi so sestavljena iz celic, ki so gradbeni material, prihajajo v različnih oblikah in velikostih, vsaka sorta opravlja določeno funkcijo, vendar so glavne značilnosti njihove strukture podobne.

Najprej ugotovimo, kaj je v osnovi strukturna organizacija celic. Med raziskavo so znanstveniki ugotovili, da je celična osnova membransko načelo. Izkazalo se je, da so vse celice tvorjene iz membran, ki so sestavljene iz dvojne plasti fosfolipidov, kamor so beljakovinske molekule potopljene od zunaj in od znotraj.

Kakšna lastnost je značilna za vse vrste celic: enaka struktura, pa tudi funkcionalnost - regulacija presnovnega procesa, uporaba lastnega genskega materiala (prisotnost in RNA), proizvodnjo in porabo energije.

Na podlagi strukturne organizacije celice se razlikujejo naslednji elementi, ki opravljajo specifično funkcijo:

• membrano Celična stena je sestavljena iz maščob in beljakovin. Njegova glavna naloga je ločiti notranje snovi od zunanjega okolja. Struktura je polprepustna: prepušča ogljikov monoksid;
• jedro- osrednje območje in glavna komponenta, ločena od drugih elementov z membrano. V notranjosti jedra se nahajajo informacije o rasti in razvoju, genetski material, predstavljen v obliki molekul DNK, ki sestavljajo;
• citoplazma- to je tekoča snov, ki tvori notranje okolje, kjer potekajo različni vitalni procesi, vsebuje veliko pomembnih sestavin.

Iz česa je sestavljena celična vsebina, kakšne so funkcije citoplazme in njenih glavnih sestavin:

1. ribosom- najpomembnejša organela, ki je potrebna za procese biosinteze beljakovin iz aminokislin, beljakovine opravljajo ogromno vitalnih nalog.
2. mitohondrije- druga komponenta, ki se nahaja znotraj citoplazme. Lahko ga opišemo z eno besedno zvezo – vir energije. Njihova funkcija je zagotoviti komponentam moč za nadaljnjo proizvodnjo energije.
3. golgijev aparat sestoji iz 5 - 8 vrečk, ki so med seboj povezane. Glavna naloga tega aparata je prenos beljakovin v druge dele celice za zagotavljanje energetskega potenciala.
4. Izvede se čiščenje poškodovanih elementov lizosomi.
5. Ukvarja se s prevozi Endoplazemski retikulum, skozi katerega proteini premikajo molekule koristnih snovi.
6. Centriole odgovoren za razmnoževanje.

Jedro

Ker gre za celično središče, je zato treba posebno pozornost nameniti njegovi zgradbi in funkcijam. Ta komponenta je bistven element za vse celice: vsebuje dedne lastnosti. Brez jedra bi bili procesi razmnoževanja in prenosa genetskih informacij nemogoči. Poglejte si sliko, ki prikazuje zgradbo jedra.

• Jedrska membrana, ki je poudarjena z lila, prepušča potrebne snovi in ​​jih sprosti nazaj skozi pore - majhne luknje.
• Plazma je viskozna snov, vsebuje vse druge jedrske komponente.
• jedro se nahaja v samem središču, ima obliko krogle. Njegova glavna funkcija je tvorba novih ribosomov.
• Če pogledate osrednji del celice v razdelku, lahko vidite subtilne modre tkanje - kromatin, glavno snov, ki je sestavljena iz kompleksa beljakovin in dolgih pramenov DNK, ki nosijo potrebne informacije.

celična membrana

Oglejmo si podrobneje delo, strukturo in funkcije te komponente. Spodaj je tabela, ki jasno kaže pomen zunanje lupine.

Kloroplasti

To je še ena zelo pomembna komponenta. Toda zakaj kloroplast ni bil omenjen prej, vprašate. Da, ker se ta komponenta nahaja le v rastlinskih celicah. Glavna razlika med živalmi in rastlinami je v načinu prehranjevanja: pri živalih je heterotrofna, pri rastlinah pa avtotrofna. To pomeni, da živali ne morejo ustvarjati, torej sintetizirati organskih snovi iz anorganskih - hranijo se s pripravljenimi organskimi snovmi. Rastline, nasprotno, so sposobne izvajati proces fotosinteze in vsebujejo posebne komponente - kloroplaste. To so zeleni plastidi, ki vsebujejo klorofil. Z njegovo udeležbo se energija svetlobe pretvori v energijo kemičnih vezi organskih snovi.

Zanimivo! Kloroplasti so v velikih količinah koncentrirani predvsem v nadzemnih delih rastlin - zelenih plodovih in listih.

Če se vam zastavi vprašanje: navedite pomembno strukturno značilnost organskih spojin celice, potem lahko odgovorite na naslednji način.

• mnogi od njih vsebujejo ogljikove atome, ki imajo različne kemične in fizikalne lastnosti in se lahko tudi kombinirajo med seboj;
• so nosilci, aktivni udeleženci različnih procesov, ki se dogajajo v organizmih, ali so njihovi produkti. To se nanaša na hormone, različne encime, vitamine;
• lahko tvori verige in obroče, kar zagotavlja različne povezave;
• se uničijo s segrevanjem in interakcijo s kisikom;
• atomi v sestavi molekul se združujejo med seboj s pomočjo kovalentnih vezi, se ne razgradijo na ione in zato medsebojno delujejo počasi, reakcije med snovmi trajajo zelo dolgo - več ur in celo dni.

Struktura kloroplasta

tkanine

Celice lahko obstajajo ena za drugim, kot pri enoceličnih organizmih, vendar so najpogosteje združene v svoje vrste in tvorijo različne tkivne strukture, ki sestavljajo telo. V človeškem telesu obstaja več vrst tkiv:

• epitelijski- osredotočeno na površino kože, organe, elemente prebavnega trakta in dihalnega sistema;
• mišičasto- premikamo se zahvaljujoč krčenju mišic našega telesa, izvajamo različne gibe: od najpreprostejšega gibanja mezinca do hitrega teka. Mimogrede, srčni utrip nastane tudi zaradi krčenja mišičnega tkiva;
• vezivnega tkiva predstavlja do 80 odstotkov mase vseh organov in ima zaščitno in podporno vlogo;
• živčen- tvori živčna vlakna. Zahvaljujoč njej skozi telo prehajajo različni impulzi.

proces razmnoževanja

Skozi celotno življenje organizma se pojavlja mitoza - to je ime za proces delitve, sestavljen iz štirih stopenj:

1. Profaza. Dva centriola celice se delita in premikata v nasprotni smeri. Hkrati kromosomi tvorijo pare in lupina jedra se začne razpadati.
2. Druga stopnja se imenuje metafaza. Kromosomi se nahajajo med centrioli, postopoma zunanja lupina jedra popolnoma izgine.
3. Anafaza je tretja stopnja, med katero se premikanje centriolov nadaljuje v nasprotni smeri drug od drugega, posamezni kromosomi pa tudi sledijo centriolom in se odmikajo drug od drugega. Citoplazma in celotna celica se začneta krčiti.
4. Telofaza- končna faza. Citoplazma se skrči, dokler se ne pojavita dve enaki novi celici. Okoli kromosomov se oblikuje nova membrana in v vsaki novi celici se pojavi en par centriolov.

Izhod

Spoznali ste, kakšna je zgradba celice, ki je najpomembnejši sestavni del telesa. Milijarde celic sestavljajo neverjetno modro organiziran sistem, ki zagotavlja učinkovitost in vitalnost vseh predstavnikov živalskega in rastlinskega sveta.

Človek, tako kot vsa živa bitja, je sestavljen iz celic, ki so med seboj povezane s povezovalnimi strukturami.
Celice se same obnašajo kot živa bitja, saj opravljajo enake vitalne funkcije kot večcelični organizmi: jedo, da se vzdržujejo, uporabljajo kisik za energijo, se odzivajo na določene dražljaje in imajo sposobnost razmnoževanja.

lizosomi- organele, ki so odgovorne za prebavo snovi, ki vstopajo v citoplazmo.

ribosomi- organele, ki sintetizirajo beljakovine iz molekul aminokislin.

Celična ali citoplazemska membrana je polprepustna struktura, ki obdaja celico. Zagotavlja povezavo celice z zunajceličnim okoljem.

citoplazma- snov, ki zapolnjuje celotno celico in vsebuje vsa celična telesa, vključno z jedrom.

mikrovilli- gube in izbokline citoplazemske membrane, ki zagotavljajo prehod snovi skozi njo.

Centrosom- sodeluje pri mitozi ali celični delitvi.

Centriole osrednji deli centrosoma.

Vakuole- majhni vezikli v citoplazmi, napolnjeni s celično tekočino.

Jedro- ena od temeljnih sestavin celice, saj je jedro nosilec dednih lastnosti in vpliva na razmnoževanje in prenos biološke dednosti.

jedrski ovoj- porozna membrana, ki uravnava prehod snovi med jedrom in citoplazmo.

Nukleoli- sferične organele jedra, ki sodelujejo pri tvorbi ribosomov.

Intracelularni filamenti organele, ki jih najdemo v citoplazmi.

mitohondrije- organele, ki sodelujejo pri velikem številu kemičnih reakcij, kot je celično dihanje.

Kako pridobivamo energijo: katabolizem in anabolizem 21.11.03 Prehranske funkcije celice so usmerjene v zagotavljanje hrane in energije. 1 celica + mitoza = 2 celici 21.11.03 Ta vrsta matematične formule je preprost način, da si zapomnimo pomen procesa delitve celic, ki je potreben za Celična ali citoplazemska membrana 21.11.03 Citoplazemska membrana (lupina) je tanka struktura, ki ločuje vsebino celice od okolja. Celice, tkiva, organi, sistemi in aparati 21.11.03 Človeško telo je sestavni del elementov, ki delujejo skupaj, da bi učinkovito opravljali vse vitalne funkcije. Poskus Stanleyja L. Millerja o izvoru organskih spojin 18.11.03 Zemlja je nastala pred približno 5 milijardami let. Ko je njegova površina zadostna, ki je izbruhnila v ozračje veliko količino pepela in plinov (vodik, meri). Visoke temperature so prispevale k nastanku ogromnih oblakov, ki Od staršev do otrok zahvaljujoč kromosomom 21.11.03 V celičnem jedru pride do različnih sprememb, ko se celica začne deliti: membrana in jedrca izginejo; v tistem času mitohondrije 21.11.03 Mitohondriji so okrogle ali podolgovate organele, razporejene po citoplazmi. celično jedro 21.11.03 Jedro, eno v vsaki človeški celici, je njena glavna sestavina, saj je organizem

Kemična sestava živih organizmov

Kemično sestavo živih organizmov lahko izrazimo v dveh oblikah: atomski in molekularni. Atomska (elementna) sestava kaže razmerje med atomi elementov, ki sestavljajo žive organizme. Molekularna (materialna) sestava odraža razmerje med molekulami snovi.

Kemični elementi so del celic v obliki ionov in molekul anorganskih in organskih snovi. Najpomembnejše anorganske snovi v celici so voda in mineralne soli, najpomembnejše organske snovi so ogljikovi hidrati, lipidi, beljakovine in nukleinske kisline.

Voda je prevladujoča sestavina vseh živih organizmov. Povprečna vsebnost vode v celicah večine živih organizmov je približno 70%.

Mineralne soli v vodni raztopini celice disociirajo na katione in anione. Najpomembnejši kationi so K+, Ca2+, Mg2+, Na+, NHJ, anioni - Cl-, SO2-, HPO2-, H2PO-, HCO-, NO-.

Ogljikovi hidrati - organske spojine, sestavljene iz ene ali več molekul enostavnih sladkorjev. Vsebnost ogljikovih hidratov v živalskih celicah je 1-5%, v nekaterih rastlinskih celicah pa doseže 70%.

Lipidi - maščobe in maščobam podobne organske spojine, praktično netopne v vodi. Njihova vsebnost v različnih celicah se zelo razlikuje: od 2-3 do 50-90% v celicah rastlinskih semen in maščobnega tkiva živali.

veverice so biološki heteropolimeri, katerih monomeri so aminokisline. Pri tvorbi beljakovin sodeluje le 20 aminokislin. Imenujejo se temeljni ali osnovni. Nekatere aminokisline se ne sintetizirajo v živalskih in človeških organizmih in jih je treba oskrbeti z rastlinsko hrano (imenujemo jih esencialne).

Nukleinska kislina. Obstajata dve vrsti nukleinskih kislin: DNK in RNA. Nukleinske kisline so polimeri, katerih monomeri so nukleotidi.

Struktura celice

Oblikovanje celične teorije

• Robert Hooke je leta 1665 odkril celice v delu plute in je bil prvi, ki je uporabil izraz "celica".
• Anthony van Leeuwenhoek je odkril enocelične organizme.
• Matthias Schleiden leta 1838 in Thomas Schwann leta 1839 sta oblikovala glavne določbe celične teorije. Vendar so zmotno verjeli, da celice izvirajo iz primarne necelične snovi.
• Rudolf Virchow je leta 1858 dokazal, da vse celice nastanejo iz drugih celic s celično delitvijo.

Temeljne določbe celične teorije

1. Celica je strukturna enota vseh živih bitij. Vsi živi organizmi so sestavljeni iz celic (virusi so izjema).
2. Celica je funkcionalna enota vseh živih bitij. Celica prikazuje celotno paleto vitalnih funkcij.
3. Celica je enota razvoja vseh živih bitij. Nove celice nastanejo le kot posledica delitve prvotne (materinske) celice.
4. Celica je genetska enota vseh živih bitij. Kromosomi celice vsebujejo informacije o razvoju celotnega organizma.
5. Celice vseh organizmov so si po kemični sestavi, zgradbi in funkciji podobne.

Vrste celične organizacije

Med živimi organizmi le virusi nimajo celične strukture. Vse druge organizme predstavljajo celične oblike življenja. Obstajata dve vrsti celične organizacije: prokariontska in evkariontska. Bakterije so prokarioti, rastline, glive in živali pa evkarionti.

Prokariontske celice so razmeroma preproste. Nimajo jedra, lokacija DNK v citoplazmi se imenuje nukleoid, edina molekula DNK je krožna in ni povezana z beljakovinami, celice so manjše od evkariontskih celic, celična stena vsebuje glikopeptid - murein, obstajajo ni membranskih organelov, njihove funkcije opravljajo invaginacije plazemske membrane, ribosomi so majhni, mikrotubule ni, zato je citoplazma negibljiva, cilije in bičici pa imajo posebno strukturo.

Evkariotske celice imajo jedro, v katerem se nahajajo kromosomi - linearne molekule DNK, povezane z beljakovinami; v citoplazmi se nahajajo različne membranske organele.

Rastlinske celice odlikujejo debela celulozna celična stena, plastidi in velika osrednja vakuola, ki premakne jedro na obrobje. Celično središče višjih rastlin ne vsebuje centriolov. Skladiščni ogljikov hidrat je škrob.

Gljivične celice imajo celično membrano, ki vsebuje hitin, v citoplazmi je osrednja vakuola in ni plastidov. Le nekatere glive imajo centriol v celičnem središču. Glavni rezervni ogljikov hidrat je glikogen.

Živalske celice imajo praviloma tanko celično steno, ne vsebujejo plastidov in osrednje vakuole, za celično središče je značilna centriol. Skladiščni ogljikov hidrat je glikogen.

Struktura evkariontske celice

Tipična evkariontska celica je sestavljena iz treh komponent: membrane, citoplazme in jedra.

Celične stene

Zunaj je celica obdana z lupino, katere osnova je plazemska membrana ali plazmalema, ki ima tipično strukturo in debelino 7,5 nm.

Celična membrana opravlja pomembne in zelo raznolike funkcije: določa in vzdržuje obliko celice; ščiti celico pred mehanskimi učinki prodiranja škodljivih bioloških sredstev; izvaja sprejem številnih molekularnih signalov (na primer hormonov); omejuje notranjo vsebino celice; uravnava presnovo med celico in okoljem ter zagotavlja konstantnost znotrajcelične sestave; sodeluje pri tvorbi medceličnih stikov in različnih vrst specifičnih izrastkov citoplazme (mikrovilli, cilije, bičevi).

Ogljikova komponenta v membrani živalskih celic se imenuje glikokaliks.

Izmenjava snovi med celico in njenim okoljem poteka nenehno. Mehanizmi transporta snovi v celico in iz nje so odvisni od velikosti transportiranih delcev. Majhne molekule in ione prenaša celica neposredno čez membrano v obliki aktivnega in pasivnega transporta.

Glede na vrsto in smer ločimo endocitozo in eksocitozo.

Absorpcija in izločanje trdnih in velikih delcev se imenujeta fagocitoza in reverzna fagocitoza, tekoči ali raztopljeni delci - pinocitoza in reverzna pinocitoza.

citoplazma

Citoplazma je notranja vsebina celice in je sestavljena iz hialoplazme in različnih znotrajceličnih struktur, ki se nahajajo v njej.

Hialoplazma (matriks) je vodna raztopina anorganskih in organskih snovi, ki lahko spremenijo svojo viskoznost in so v stalnem gibanju. Sposobnost premikanja ali pretoka citoplazme se imenuje cikloza.

Matrica je aktivni medij, v katerem potekajo številni fizikalni in kemični procesi in ki združuje vse elemente celice v en sam sistem.

Citoplazemske strukture celice predstavljajo vključki in organeli. Vključki so razmeroma nestalni, pojavljajo se v nekaterih vrstah celic v določenih trenutkih življenja, na primer kot zaloga hranil (zrna škroba, beljakovine, kapljice glikogena) ali produkti, ki se izločajo iz celice. Organele so trajne in nepogrešljive sestavine večine celic, ki imajo specifično strukturo in opravljajo vitalno funkcijo.

Membranske organele evkariontske celice vključujejo endoplazmatski retikulum, Golgijev aparat, mitohondrije, lizosome in plastide.

Endoplazemski retikulum. Celotna notranja cona citoplazme je napolnjena s številnimi majhnimi kanali in votlinami, katerih stene so membrane, podobne po strukturi plazemski membrani. Ti kanali se razvejajo, povezujejo med seboj in tvorijo mrežo, imenovano endoplazmatski retikulum.

Endoplazmatski retikulum je po svoji strukturi heterogen. Poznani sta dve vrsti - zrnat in gladek. Na membranah kanalov in votlin zrnate mreže je veliko majhnih zaobljenih teles - ribosomov, ki dajejo membranam grob videz. Membrane gladkega endoplazmatskega retikuluma ne nosijo ribosomov na svoji površini.

Endoplazmatski retikulum opravlja številne različne funkcije. Glavna funkcija granularnega endoplazmatskega retikuluma je sodelovanje pri sintezi beljakovin, ki se izvaja v ribosomih.

Na membranah gladkega endoplazmatskega retikuluma se sintetizirajo lipidi in ogljikovi hidrati. Vsi ti produkti sinteze se kopičijo v kanalih in votlinah, nato pa se transportirajo v različne celične organele, kjer se porabijo ali kopičijo v citoplazmi kot celični vključki. Endoplazmatski retikulum povezuje glavne organele celice.

golgijev aparat

V mnogih živalskih celicah, kot so živčne celice, ima obliko kompleksne mreže, ki se nahaja okoli jedra. V celicah rastlin in protozojev je Golgijev aparat predstavljen s posameznimi srpastimi ali paličastimi telesi. Struktura tega organoida je podobna v celicah rastlinskih in živalskih organizmov, kljub raznolikosti njegove oblike.

Sestava Golgijevega aparata vključuje: votline, ki so omejene z membranami in se nahajajo v skupinah (po 5-10); veliki in majhni mehurčki, ki se nahajajo na koncih votlin. Vsi ti elementi tvorijo en sam kompleks.

Golgijev aparat opravlja številne pomembne funkcije. Skozi kanale endoplazmatskega retikuluma se vanj prenašajo produkti sintetične aktivnosti celice - beljakovine, ogljikovi hidrati in maščobe. Vse te snovi se najprej kopičijo, nato pa vstopijo v citoplazmo v obliki velikih in majhnih mehurčkov in se bodisi uporabijo v sami celici med njeno življenjsko aktivnostjo ali pa se odstranijo iz nje in uporabijo v telesu. Na primer, v celicah trebušne slinavke sesalcev se sintetizirajo prebavni encimi, ki se kopičijo v votlinah organoida. Nato nastanejo vezikli, napolnjeni z encimi. Iz celic se izločijo v kanal trebušne slinavke, od koder tečejo v črevesno votlino. Druga pomembna funkcija tega organoida je, da se na njegovih membranah sintetizirajo maščobe in ogljikovi hidrati (polisaharidi), ki se uporabljajo v celici in so del membran. Zahvaljujoč aktivnosti Golgijevega aparata pride do obnove in rasti plazemske membrane.

mitohondrije

Citoplazma večine živalskih in rastlinskih celic vsebuje majhna telesa (0,2-7 mikronov) - mitohondrije (grško "mitos" - nit, "chondrion" - zrno, zrnca).

Mitohondriji so jasno vidni v svetlobnem mikroskopu, s katerim lahko vidite njihovo obliko, lokacijo, preštejete število. Notranjo strukturo mitohondrijev smo preučevali z elektronskim mikroskopom. Lupina mitohondrija je sestavljena iz dveh membran - zunanje in notranje. Zunanja membrana je gladka, ne tvori gub in izrastkov. Notranja membrana, nasprotno, tvori številne gube, ki so usmerjene v votlino mitohondrijev. Gube notranje membrane imenujemo kriste (lat. "crista" - glavnik, izrast) Število krist v mitohondrijih različnih celic ni enako. Lahko jih je od nekaj deset do nekaj sto, posebno veliko pa je krist v mitohondrijih aktivno delujočih celic, na primer mišičnih celic.

Mitohondrije imenujemo "elektrarne" celic", saj je njihova glavna funkcija sinteza adenozin trifosfata (ATP). Ta kislina se sintetizira v mitohondrijih celic vseh organizmov in je univerzalni vir energije, potrebne za izvajanje vitalnih procesov celice in celotnega organizma.

Novi mitohondriji nastanejo z delitvijo že obstoječih mitohondrijev v celici.

lizosomi

So majhna okrogla telesa. Vsak lizosom je od citoplazme ločen z membrano. Znotraj lizosoma so encimi, ki razgrajujejo beljakovine, maščobe, ogljikove hidrate, nukleinske kisline.

Lizosomi se približajo delcu hrane, ki je vstopil v citoplazmo, se združijo z njo in nastane ena prebavna vakuola, znotraj katere je delec hrane, obdan z lizosomskimi encimi. Snovi, ki nastanejo kot posledica prebave delca hrane, vstopijo v citoplazmo in jih celica porabi.

Lizosomi, ki imajo sposobnost aktivnega prebave hranil, sodelujejo pri odstranjevanju delov celic, celih celic in organov, ki odmrejo v procesu vitalne aktivnosti. Nastajanje novih lizosomov poteka v celici nenehno. Encimi, ki jih vsebujejo lizosomi, se tako kot vsi drugi proteini sintetizirajo na ribosomih citoplazme. Nato ti encimi vstopijo skozi kanale endoplazmatskega retikuluma v Golgijev aparat, v votlinah katerega nastanejo lizosomi. V tej obliki lizosomi vstopijo v citoplazmo.

plastidi

Plastidi se nahajajo v citoplazmi vseh rastlinskih celic. V živalskih celicah ni plastidov. Obstajajo tri glavne vrste plastidov: zeleni - kloroplasti; rdeča, oranžna in rumena - kromoplasti; brezbarvni - levkoplasti.

Za večino celic so obvezne tudi organele, ki nimajo membranske strukture. Ti vključujejo ribosome, mikrofilamente, mikrotubule in celično središče.

ribosomi. Ribosomi se nahajajo v celicah vseh organizmov. To so mikroskopska telesa zaobljene oblike s premerom 15-20 nm. Vsak ribosom je sestavljen iz dveh delcev različnih velikosti, majhnih in velikih.

Ena celica vsebuje več tisoč ribosomov, ki se nahajajo bodisi na membranah zrnatega endoplazemskega retikuluma bodisi prosto ležijo v citoplazmi. Ribosomi so sestavljeni iz beljakovin in RNA. Funkcija ribosomov je sinteza beljakovin. Sinteza beljakovin je zapleten proces, ki ga ne izvaja en ribosom, temveč cela skupina, vključno z več desetimi kombiniranimi ribosomi. Ta skupina ribosomov se imenuje polisom. Sintetizirane beljakovine se najprej kopičijo v kanalih in votlinah endoplazmatskega retikuluma in se nato transportirajo do organele in celičnih mest, kjer se porabijo. Endoplazmatski retikulum in ribosomi, ki se nahajajo na njegovih membranah, so en sam aparat za biosintezo in transport beljakovin.

Mikrotubule in mikrofilamenti

Filamentne strukture, sestavljene iz različnih kontraktilnih proteinov in povzročajo motorične funkcije celice. Mikrotubule imajo obliko votlih valjev, katerih stene so sestavljene iz beljakovin - tubulinov. Mikrofilamenti so zelo tanke, dolge nitaste strukture, sestavljene iz aktina in miozina.

Mikrotubule in mikrofilamenti prodrejo skozi celotno citoplazmo celice, tvorijo njen citoskelet, kar povzroča ciklozo, znotrajcelične premike organelov, segregacijo kromosomov med delitvijo jedrskega materiala itd.

Celični center (centrosom). V živalskih celicah se organoid nahaja v bližini jedra, ki se imenuje celično središče. Glavni del celičnega centra je sestavljen iz dveh majhnih teles - centriolov, ki se nahajajo na majhnem območju ​​zgoščene citoplazme. Vsak centriol ima obliko valja, dolgega do 1 µm. Centriole igrajo pomembno vlogo pri delitvi celic; sodelujejo pri tvorbi cepitvenega vretena.

V procesu evolucije so se različne celice prilagajale življenju v različnih pogojih in opravljanju določenih funkcij. To je zahtevalo prisotnost v njih posebnih organoidov, ki se imenujejo specializirani, v nasprotju z zgoraj obravnavanimi organeli splošnega namena. Ti vključujejo kontraktilne vakuole protozojev, miofibrile mišičnih vlaken, nevrofibrile in sinaptične vezikule živčnih celic, mikrovili epitelijskih celic, cilije in bičke nekaterih protozojev.

Jedro

Jedro je najpomembnejša sestavina evkariontskih celic. Večina celic ima eno jedro, obstajajo pa tudi večjedrne celice (pri številnih protozojih, v skeletnih mišicah vretenčarjev). Nekatere visoko specializirane celice izgubijo jedra (na primer eritrociti sesalcev).

Jedro ima praviloma sferično ali ovalno obliko, manj pogosto je lahko segmentirano ali vretenasto. Jedro je sestavljeno iz jedrne membrane in karioplazme, ki vsebuje kromatin (kromosome) in jedrca.

Jedrsko ovojnico tvorita dve membrani (zunanja in notranja) in vsebuje številne pore, skozi katere se izmenjujejo različne snovi med jedrom in citoplazmo.

Karioplazma (nukleoplazma) je žele podobna raztopina, ki vsebuje različne beljakovine, nukleotide, ione, pa tudi kromosome in nukleolus.

Jedro je majhno zaobljeno telo, intenzivno obarvano in ga najdemo v jedrih celic, ki se ne delijo. Funkcija nukleola je sinteza rRNA in njihova povezava z beljakovinami, t.j. sestavljanje ribosomskih podenot.

Kromatin - grudice, granule in nitaste strukture, ki so specifično obarvane z nekaterimi barvili, ki jih tvorijo molekule DNK v kombinaciji z beljakovinami. Različni deli molekul DNK v sestavi kromatina imajo različne stopnje spiralnosti, zato se razlikujejo po intenzivnosti barve in naravi genetske aktivnosti. Kromatin je oblika obstoja genskega materiala v celicah, ki se ne delijo in zagotavlja možnost podvojitve in realizacije informacij, ki jih vsebuje. V procesu celične delitve pride do spiralizacije DNK in kromatinske strukture tvorijo kromosome.

Kromosomi so goste, intenzivno obarvane strukture, ki so enote morfološke organizacije genskega materiala in zagotavljajo njegovo natančno porazdelitev med celično delitvijo.

Število kromosomov v celicah vsake biološke vrste je konstantno. Običajno so v jedrih telesnih celic (somatski) kromosomi predstavljeni v parih, v zarodnih celicah pa niso parni. En sam niz kromosomov v zarodnih celicah se imenuje haploid (n), niz kromosomov v somatskih celicah se imenuje diploid (2n). Kromosomi različnih organizmov se razlikujejo po velikosti in obliki.

Diploidni niz kromosomov v celicah določene vrste živih organizmov, za katerega so značilni število, velikost in oblika kromosomov, se imenuje kariotip. V kromosomskem nizu somatskih celic se parni kromosomi imenujejo homologni, kromosomi iz različnih parov se imenujejo nehomologni. Homologni kromosomi so enaki po velikosti, obliki, sestavi (eden je podedovan po materi, drugi po očetu). Kromosome v kariotipu se delijo tudi na avtosome ali nespolne kromosome, ki so enaki pri moških in ženskah, in heterokromosome ali spolne kromosome, ki sodelujejo pri določanju spola in se razlikujejo pri moških in ženskah. Človeški kariotip predstavlja 46 kromosomov (23 parov): 44 avtosomov in 2 spolna kromosoma (ženska ima dva enaka kromosoma X, moški ima X in Y kromosoma).

Jedro shranjuje in izvaja genetske informacije, nadzoruje proces biosinteze beljakovin, preko beljakovin pa vse druge življenjske procese. Jedro sodeluje pri razmnoževanju in distribuciji dednih informacij med hčerinskimi celicami in posledično pri uravnavanju celične delitve in razvoja telesa.

Oblike celic so zelo raznolike. Pri enoceličnih organizmih je vsaka celica ločen organizem. Njegova oblika in strukturne značilnosti so povezane z okoljskimi razmerami, v katerih živi ta enocelični organizem, z njegovim načinom življenja.

Razlike v strukturi celic

Telo vsake večcelične živali in rastline je sestavljeno iz celic, ki se razlikujejo po videzu, kar je povezano z njihovimi funkcijami. Tako lahko pri živalih takoj ločimo živčno celico od mišične ali epitelijske celice (epitelijsko-pokrivno tkivo). Pri rastlinah zgradba celice lista, stebla itd. ni enaka.
Velikost celic je prav tako spremenljiva. Najmanjši med njimi (nekateri) ne presegajo 0,5 mikrona Velikost celic večceličnih organizmov se giblje od nekaj mikrometrov (premer človeških levkocitov je 3-4 mikronov, premer eritrocitov je 8 mikronov) do ogromnih velikosti ( procesi ene človeške živčne celice imajo dolžino več kot 1 m). V večini rastlinskih in živalskih celic se njihov premer giblje od 10 do 100 mikronov.
Kljub raznolikosti strukture oblik in velikosti so vse žive celice katerega koli organizma podobne v mnogih pogledih notranje strukture. Celica- kompleksen celosten fiziološki sistem, v katerem se izvajajo vsi osnovni življenjski procesi: energija, razdražljivost, rast in samoreprodukcija.

Glavne sestavine v strukturi celice

Glavne skupne komponente celice so zunanja membrana, citoplazma in jedro. Celica lahko normalno živi in ​​deluje le ob prisotnosti vseh teh komponent, ki tesno sodelujejo med seboj in z okoljem.

Slika. 2. Celična zgradba: 1 - jedro, 2 - jedro, 3 - jedrska membrana, 4 - citoplazma, 5 - Golgijev aparat, 6 - mitohondriji, 7 - lizosomi, 8 - endoplazmatski retikulum, 9 - ribosomi, 10 - celična membrana

Struktura zunanje membrane. Je tanka (približno 7,5 nm2 debela) trislojna celična membrana, vidna le v elektronskem mikroskopu. Dve skrajni plasti membrane sta sestavljeni iz beljakovin, srednji pa iz maščob, podobnih snovi. Membrana ima zelo majhne pore, zaradi katerih zlahka prehaja nekatere snovi in ​​zadrži druge. Membrana sodeluje pri fagocitozi (celica zajema trdne delce) in pri pinocitozi (celica zajema kapljice tekočine s snovmi, ki so v njej raztopljene). Tako membrana ohranja celovitost celice in uravnava pretok snovi iz okolja v celico in iz celice v njeno okolje.
Na svoji notranji površini membrana tvori invaginacije in veje, ki prodrejo globoko v celico. Preko njih je zunanja membrana povezana z lupino jedra, po drugi strani pa membrane sosednjih celic, ki tvorijo medsebojno sosednje invaginacije in gube, zelo tesno in zanesljivo povezujejo celice v večcelična tkiva.

citoplazma je kompleksen koloidni sistem. Njegova struktura: prozorna poltekoča raztopina in strukturne formacije. Strukturne tvorbe citoplazme, ki so skupne vsem celicam, so: mitohondriji, endoplazmatski retikulum, Golgijev kompleks in ribosomi (slika 2). Vsi skupaj z jedrom so središča določenih biokemičnih procesov, ki skupaj sestavljajo celico. Ti procesi so izjemno raznoliki in potekajo hkrati v mikroskopsko majhnem volumnu celice. To je povezano s splošno značilnostjo notranje strukture vseh strukturnih elementov celice: kljub majhni velikosti imajo veliko površino, na kateri se nahajajo biološki katalizatorji (encimi) in potekajo različne biokemične reakcije.

mitohondrije(Slika 2, 6) - energijski centri celice. To so zelo majhna telesa, vendar dobro vidna v svetlobnem mikroskopu (dolžine 0,2-7,0 mikronov). Nahajajo se v citoplazmi in se v različnih celicah zelo razlikujejo po obliki in številu. Tekoča vsebina mitohondrijev je zaprta v dve troslojni lupini, od katerih ima vsaka enako strukturo kot zunanja membrana celice. Notranja lupina mitohondrija tvori številne izbokline in nepopolne predelne stene znotraj telesa mitohondrija (slika 3). Te invaginacije se imenujejo kriste. Zahvaljujoč njih se z majhnim volumnom doseže močno povečanje površin, na katerih se izvajajo biokemične reakcije, med njimi pa so predvsem reakcije kopičenja in sproščanja energije z encimsko pretvorbo adenozin difosforjeve kisline v adenozin trifosforna kislina in obratno.

Slika. 3. Shema strukture mitohondrijev: 1 - zunanja lupina. 2 - notranja lupina, 3 - grebeni lupine, usmerjeni v notranjost mitohondrijev

Endoplazemski retikulum(Slika 2, 8) je večkrat razvejan izrast zunanje membrane celice. Membrane endoplazemskega retikuluma so običajno razporejene v parih, med njimi pa nastanejo tubule, ki se lahko razširijo v večje votline, napolnjene z biosintetičnimi produkti. Okoli jedra prehajajo membrane, ki sestavljajo endoplazmatski retikulum, neposredno v zunanjo membrano jedra. Tako endoplazmatski retikulum povezuje vse dele celice. V svetlobnem mikroskopu pri pregledu strukture celice endoplazmatski retikulum ni viden.

Struktura celice se razlikuje grobo in gladko Endoplazemski retikulum. Grobi endoplazmatski retikulum je gosto obdan z ribosomi, kjer poteka sinteza beljakovin. Gladki endoplazmatski retikulum je brez ribosomov in v njem poteka sinteza maščob in ogljikovih hidratov. Skozi tubule endoplazmatskega retikuluma se izvaja znotrajcelična presnova snovi, sintetiziranih v različnih delih celice, pa tudi izmenjava med celicami. Hkrati endoplazmatski retikulum kot gostejša strukturna tvorba opravlja funkcijo skeleta celice in daje svoji obliki določeno stabilnost.

ribosomi(Slika 2, 9) se nahajajo tako v citoplazmi celice kot v njenem jedru. To so najmanjša zrna s premerom približno 15-20 nm, zaradi česar so v svetlobnem mikroskopu nevidna. V citoplazmi je večina ribosomov koncentrirana na površini tubulov grobega endoplazmatskega retikuluma. Funkcija ribosomov je v najpomembnejšem procesu za življenje celice in organizma v celotnem procesu – v sintezi beljakovin.

Golgijev kompleks(Slika 2, 5) so sprva našli le v živalskih celicah. V zadnjem času pa so bile v rastlinskih celicah odkrite podobne strukture. Struktura strukture Golgijevega kompleksa je blizu strukturnim tvorbam endoplazmatskega retikuluma: to so tubule, votline in vezikli različnih oblik, ki jih tvorijo trislojne membrane. Poleg tega Golgijev kompleks vključuje precej velike vakuole. V njih se kopičijo nekateri produkti sinteze, predvsem encimi in hormoni. V določenih obdobjih življenja celice se te rezervirane snovi lahko odstranijo iz celice skozi endoplazmatski retikulum in sodelujejo v presnovnih procesih telesa kot celote.

Celični center- tvorba, doslej opisana le v celicah živali in nižjih rastlin. Sestavljen je iz dveh centriole, od katerih je struktura vsakega valja do velikosti 1 mikrona. Centriole igrajo pomembno vlogo pri mitotični delitvi celic. Poleg opisanih trajnih strukturnih tvorb se v citoplazmi različnih celic občasno pojavljajo tudi nekateri vključki. To so maščobne kapljice, škrobna zrna, beljakovinski kristali posebne oblike (zrna alevrona) itd. Takšne vključke najdemo v velikem številu v celicah skladiščnih tkiv. Vendar pa lahko v celicah drugih tkiv takšni vključki obstajajo kot začasna rezerva hranil.

Jedro(Slika 2, 1), tako kot citoplazma z zunanjo membrano, je bistvena sestavina velike večine celic. Le pri nekaterih bakterijah ob upoštevanju strukture njihovih celic ni bilo mogoče identificirati strukturno oblikovanega jedra, vendar so bile v njihovih celicah najdene vse kemikalije, ki so lastne jedru drugih organizmov. V nekaterih specializiranih celicah, ki so izgubile sposobnost delitve, ni jeder (eritrociti sesalcev, sitaste cevi rastlinskega floema). Po drugi strani pa so celice z več jedri. Jedro igra zelo pomembno vlogo pri sintezi encimskih beljakovin, pri prenosu dednih informacij iz generacije v generacijo, v procesih individualnega razvoja organizma.

Jedro celice, ki se ne deli, ima jedrsko ovojnico. Sestavljen je iz dveh troslojnih membran. Zunanja membrana je preko endoplazmatskega retikuluma povezana s celično membrano. Skozi ta celoten sistem poteka stalna izmenjava snovi med citoplazmo, jedrom in okoljem, ki obdaja celico. Poleg tega so v jedrski membrani pore, skozi katere jedro komunicira tudi s citoplazmo. V notranjosti jedro je napolnjeno z jedrskim sokom, ki vsebuje kepe kromatina, jedro in ribosome. Kromatin je sestavljen iz beljakovin in DNK. To je materialni substrat, ki se pred delitvijo celice oblikuje v kromosome, vidne pod svetlobnim mikroskopom.

kromosomi- konstanta po številu in obliki vzgoje, enaka za vse organizme določene vrste. Zgoraj naštete funkcije jedra so povezane predvsem s kromosomi, oziroma z DNK, ki je njihov del.

nukleolus(slika 2.2) v količini enega ali več je prisoten v jedru celice, ki se ne deli, in je jasno viden v svetlobnem mikrorazcepu. V času delitve celice izgine. Pred kratkim je bila razjasnjena ogromna vloga nukleola: v njem se tvorijo ribosomi, ki nato iz jedra vstopijo v citoplazmo in tam izvajajo sintezo beljakovin.

Vse našteto velja enako za živalske in rastlinske celice. V povezavi s posebnostmi presnove, rasti in razvoja rastlin in živali v zgradbi celic obeh obstajajo dodatne strukturne značilnosti, ki ločijo rastlinske celice od živalskih. Več o tem piše v rubrikah »Botanika« in »Zoologija«; tukaj ugotavljamo le najbolj splošne razlike.

Živalske celice imajo poleg naštetih sestavin v strukturi celice posebne formacije - lizosomi. To so ultramikroskopski mehurčki v citoplazmi, napolnjeni s tekočimi prebavnimi encimi. Lizosomi opravljajo funkcijo cepitve živilskih snovi v enostavnejše kemikalije. Obstajajo ločeni znaki, da se lizosome nahajajo tudi v rastlinskih celicah.
Najbolj značilni strukturni elementi rastlinskih celic (razen tistih skupnih, ki so lastni vsem celicam) so plastidi. Obstajajo v treh oblikah: zeleni kloroplasti, rdeče-oranžno-rumeni
kromoplasti in brezbarvni levkoplasti. Leukoplasti se pod določenimi pogoji lahko spremenijo v kloroplaste (ozelenitev gomolja krompirja), kloroplasti pa lahko postanejo kromoplasti (jesensko porumenelost listov).

Slika. 4. Shema strukture kloroplasta: 1 - lupina kloroplasta, 2 - skupine plošč, v katerih poteka proces fotosinteze

Kloroplasti(Slika 4) predstavljajo »tovarno« za primarno sintezo organskih snovi iz anorganskih s pomočjo sončne energije. To so majhna telesa precej raznolike oblike, vedno zelena zaradi prisotnosti klorofila. Struktura kloroplastov v celici: imajo notranjo strukturo, ki zagotavlja največji razvoj prostih površin. Te površine tvorijo številne tanke plošče, katerih grozdi se nahajajo znotraj kloroplasta.
S površine je kloroplast, tako kot drugi strukturni elementi citoplazme, prekrit z dvojno membrano. Vsak od njih je trislojni, kot zunanja membrana celice.

Celice našega telesa so raznolike po zgradbi in delovanju. Celice krvi, kosti, živcev, mišic in drugih tkiv se navzven in znotraj močno razlikujejo. Vendar imajo skoraj vsi skupne značilnosti, značilne za živalske celice.

Membranska organizacija celice

Membrana je v jedru človeške celice. Tako kot konstruktor tvori membranske organele celice in jedrsko membrano ter omejuje tudi celoten volumen celice.

Membrana je zgrajena iz dvojne plasti lipidov. Z zunanje strani celice so beljakovinske molekule mozaično nameščene na lipide.

Glavna lastnost membrane je selektivna prepustnost. Pomeni, da nekatere snovi prehajajo skozi membrano, druge pa ne.

riž. 1. Shema strukture citoplazemske membrane.

Funkcije citoplazemske membrane:

• zaščitni;
• uravnavanje presnove med celico in okoljem;
• ohranjanje oblike celic.

citoplazma

Citoplazma je tekoči medij celice. Organele in vključki se nahajajo v citoplazmi.

TOP 4 člankiki berejo skupaj s tem

Funkcije citoplazme:

• rezervoar za vodo za kemične reakcije;
• združuje vse dele celice in zagotavlja interakcijo med njimi.

riž. 2. Shema zgradbe človeške celice.

Organele

• Endoplazmatski retikulum (ER)

Sistem kanalov, ki prodirajo v citoplazmo. Sodeluje pri presnovi beljakovin in lipidov.

• golgijev aparat

Nahaja se okoli jedra in izgleda kot ploski rezervoarji. Funkcija: prenos, razvrščanje in kopičenje beljakovin, lipidov in polisaharidov ter tvorba lizosomov.

• lizosomi

Izgledajo kot mehurčki. Vsebujejo prebavne encime ter opravljajo zaščitne in prebavne funkcije.

• mitohondrije

Sintetizira ATP, snov, ki je vir energije.

• ribosomi

Izvedite sintezo beljakovin.

• Jedro

Glavne komponente:

• jedrska membrana;
• nukleolus;
• karioplazma;
• kromosomov.

Jedrska membrana ločuje jedro od citoplazme. Jedrski sok (karioplazma) je tekoče notranje okolje jedra.

Število kromosomov ne kaže na stopnjo organiziranosti vrste. Torej ima človek 46 kromosomov, šimpanz 48, pes 78, puran 82, zajec 44 in mačka 38.

Funkcije jedra:

• ohranjanje dednih informacij o celici;
• prenos dednih informacij na hčerinske celice med delitvijo;
• izvajanje dednih informacij s sintezo beljakovin, značilnih za to celico.

Organeli za posebne namene

To so organele, ki niso značilne za vse človeške celice, temveč za celice posameznih tkiv ali skupin celic. Na primer:

• flagele moških zarodnih celic , ki zagotavljajo njihovo gibanje;
• miofibrili mišičnih celic , ki zagotavlja njihovo zmanjšanje;
• nevrofibrili živčnih celic - niti, ki zagotavljajo prenos živčnega impulza;
• fotoreceptorji oči itd.

Vključki

Vključki so različne snovi, ki so začasno ali trajno prisotne v celici. tole:

• pigmentni vključki ki dajejo barvo (na primer melanin - rjav pigment, ki ščiti pred ultravijoličnimi žarki);
• trofični vključki , ki so zaloga energije;
• sekretorni vključki ki se nahajajo v celicah žlez;
• izločevalni vključki , na primer kapljice znoja v celicah znojnih žlez.

riž. 3. Celice različnih človeških tkiv.

Celice človeškega telesa se razmnožujejo z delitvijo.

Kaj smo se naučili?

Struktura in funkcije človeških celic so podobne tistim živalskih celic. Zgrajeni so na skupnem principu in vsebujejo enake komponente. Struktura celic različnih tkiv je zelo nenavadna. Nekateri od njih imajo posebne organele.

Tematski kviz

Ocenjevanje poročila

Povprečna ocena: 4 . Skupno prejetih ocen: 671.