17.06.2019

Structura celulei și funcțiile acesteia. Structura și funcțiile celulei

STRUCTURA ŞI FUNCŢIILE CELULEI

O celulă este o unitate elementară a structurii și activității vitale a tuturor organismelor (cu excepția virusurilor, care sunt adesea denumite forme de viață non-celulare), care are propriul metabolism, este capabilă de existență independentă, auto-reproducere și dezvoltare. . Toate organismele vii fie constau din mai multe celule (animale pluricelulare, plante și ciuperci), fie sunt organisme unicelulare (multe protozoare și bacterii). Ramura biologiei care studiază structura și activitatea celulelor se numește citologie. Recent, a devenit, de asemenea, obișnuit să se vorbească despre biologia celulei, sau biologie celulara.

De obicei, dimensiunile celulelor vegetale și animale variază între 5 și 20 de microni în diametru. O celulă bacteriană tipică este mult mai mică - aprox. 2 µm, iar cel mai mic cunoscut este 0,2 µm.

Unele celule cu viață liberă, cum ar fi protozoarele, cum ar fi foraminiferele, pot avea câțiva centimetri lungime; au întotdeauna multe nuclee. Celulele fibrelor subțiri de plante ating o lungime de un metru, iar procesele celulelor nervoase ajung la câțiva metri la animalele mari. Cu o astfel de lungime, volumul acestor celule este mic, iar suprafața este foarte mare.

Cele mai mari celule sunt ouă de păsări nefertilizate umplute cu gălbenuș. Cel mai mare ou (și, prin urmare, cea mai mare celulă) a aparținut unei păsări uriașe dispărute - epiornis (Aepyornis). Se presupune că gălbenușul său a cântărit aprox. 3,5 kg. Cel mai mare ou din speciile vii aparține struțului, gălbenușul său cântărește cca. 0,5 kg

La un moment dat, celula a fost considerată ca o picătură mai mult sau mai puțin omogenă de materie organică, care a fost numită protoplasmă sau substanță vie. Acest termen a devenit învechit după ce a devenit clar că celula constă din multe structuri clar separate, numite organele celulare („organe mici”).

Prima persoană care a văzut celule a fost omul de știință englez Robert Hooke (cunoscut nouă datorită legii lui Hooke). În 1665, încercând să înțeleagă de ce pluta plutește atât de bine, Hooke a început să examineze secțiuni subțiri de plută cu un imicroscop îmbunătățit. El a descoperit că pluta era împărțită în multe celule minuscule, ceea ce îi amintea de fagurii din stupii de albine și le-a numit celule (în engleză, celulă înseamnă „celulă, celulă”).

În 1675, medicul italian M. Malpighi, iar în 1682 - un botanist englez N. Gru a confirmat structura celulară a plantelor. Au început să vorbească despre celulă ca pe o „bule plină cu suc hrănitor”. În 1674 un maestru olandez Anthony van Leeuwenhoek(Anton van Leeuwenhoek, 1632-1723) folosind un microscop pentru prima dată a văzut într-o picătură de apă „animale” - organisme vii în mișcare (ciliați, amibe, bacterii). Leeuwenhoek a fost și primul care a observat celulele animale - eritrocite și spermatozoizi. Astfel, deja la începutul secolului al XVIII-lea, oamenii de știință știau că plantele sub o mărire mare au o structură celulară și au văzut unele organisme, care mai târziu au fost numite unicelulare. În 1802-1808, exploratorul francez Charles-Francois Mirbel a stabilit că toate plantele constau din țesuturi formate din celule. B. Lamarck în 1809

a extins ideea lui Mirbel despre structura celulară la organismele animale. În 1825, omul de știință ceh J. Purkyne a descoperit nucleul celulei ouă a păsărilor, iar în 1839 a introdus termenul de „protoplasmă”. În 1831, botanistul englez R. Brown a descris pentru prima dată nucleul unei celule vegetale și, în 1833, a stabilit că nucleul este un organel esențial al unei celule vegetale. De atunci, principalul lucru în organizarea celulelor nu este membrana, ci conținutul.

Metode de cercetare celulară

Pentru prima dată, celulele au putut fi văzute numai după crearea microscoapelor ușoare; de atunci și până în prezent, microscopia a rămas una dintre cele mai importante metode de studiere a celulelor. Microscopia ușoară (optică), în ciuda rezoluției sale relativ scăzute, a făcut posibilă observarea celulelor vii. În secolul al XX-lea, a fost inventată microscopia electronică, care a făcut posibilă studierea ultrastructurii celulelor.

În studiul formei și structurii celulelor, primul instrument a fost microscopul cu lumină. Rezoluția sa este limitată la dimensiuni comparabile cu lungimea de undă a luminii (0,4–0,7 µm pentru lumina vizibilă). Cu toate acestea, multe elemente ale structurii celulare au dimensiuni mult mai mici.

O altă dificultate este că majoritatea componentelor celulare sunt transparente și indicele lor de refracție este aproape același cu cel al apei. Pentru a îmbunătăți vizibilitatea, sunt adesea folosiți coloranți care au afinități diferite pentru diferite componente celulare. Colorarea este, de asemenea, folosită pentru a studia chimia celulei. De exemplu, unii coloranți se leagă predominant la acizii nucleici și, prin urmare, dezvăluie localizarea lor în celulă. O cantitate mică de coloranți

- se numesc in vivo - pot fi folosite pentru colorarea celulelor vii, dar de obicei celulele trebuie prefixate (folosind substante care coaguleaza proteina) si numai dupa aceea pot fi colorate.

Înainte de examinare, celulele sau bucățile de țesut sunt de obicei încorporate în parafină sau plastic și apoi tăiate în secțiuni foarte subțiri folosind un microtom. Această metodă este utilizată pe scară largă în laboratoarele clinice pentru a detecta celulele tumorale. Pe lângă microscopia luminoasă convențională, au fost dezvoltate și alte metode optice pentru studierea celulelor: microscopia cu fluorescență, microscopia cu contrast de fază, spectroscopie și analiza prin difracție de raze X.

microscopie optică

Într-un microscop optic, mărirea unui obiect se realizează printr-o serie de lentile prin care trece lumina. Mărirea maximă care poate fi atinsă cu un microscop optic este de aproximativ 1000. O altă caracteristică importantă este

rezoluțiile sunt de numai aproximativ 200 nm; o astfel de permisiune a fost obținută la sfârșit

al XIX-lea. Astfel, cele mai mici structuri care pot fi observate la microscop optic sunt mitocondriile și bacteriile, a căror dimensiune liniară este de aproximativ 500 nm. Cu toate acestea, obiectele mai mici de 200 nm sunt vizibile într-un microscop cu lumină doar dacă ele însele emit lumină. Această caracteristică este utilizată în microscopie cu fluorescență când structurile celulare sau proteinele individuale se leagă de proteine fluorescente speciale sau de anticorpi cu etichete fluorescente. Calitatea imaginii obținute cu un microscop optic este, de asemenea, afectată de contrast - poate fi mărită folosind diverse metode pete celulare. Microscopia cu contrast de fază, interferență diferențială și contrast în câmp întunecat este utilizată pentru a studia celulele vii.Microscoapele confocale pot îmbunătăți calitatea imaginilor fluorescente.

microscopia electronică

În anii 1930, a fost construit un microscop electronic în care, în loc de lumină, un fascicul de electroni trece printr-un obiect. Limita teoretică de rezoluție pentru microscoapele electronice moderne este de aproximativ 0,002 nm, totuși, motive practice pentru obiectele biologice, se obține o rezoluție de numai aproximativ 2 nm. Un microscop electronic poate fi folosit pentru a studia ultrastructura celulelor. Există două tipuri principale de microscopie electronică:

scanare și transmisie.

Microscopia electronică cu scanare (raster) (SEM) este utilizată pentru a studia suprafața unui obiect. Probele sunt adesea acoperite cu o peliculă subțire de aur. REM

vă permite să obțineți imagini 3D. Microscopia electronică cu transmisie (transmisie) (TEM) - folosită pentru studiul intern

structurile celulare. Un fascicul de electroni este trecut printr-un obiect pretratat cu metale grele care se acumulează în anumite structuri, crescându-le densitatea de electroni. Electronii se împrăștie în zone ale celulei cu o densitate de electroni mai mare, ceea ce face ca aceste zone să pară mai întunecate în imagini.

Fracționarea celulelor. Pentru a stabili funcțiile componentelor individuale ale celulei, este important să le izolați în forma lor pură, cel mai adesea acest lucru se face folosind metoda diferențială. centrifugare. Au fost dezvoltate tehnici pentru a obține fracții pure din orice organele celulare. Producerea fracțiilor începe cu distrugerea membranei plasmatice și formarea unui omogenat celular. Omogenatul este centrifugat succesiv la diferite viteze, la prima etapă se pot obține patru fracții: (1) nuclei și fragmente mari de celule, (2) mitocondrii, plastide, lizozomi și peroxizomi, (3) microzomi - vezicule Golgi și reticul endoplasmatic, (4) ribozomi, proteine și mai multe vor rămâne în moleculele mici supernatant. O centrifugare diferențială ulterioară a fiecăreia dintre fracțiile mixte face posibilă obținerea de preparate pure de organite, cărora li se pot aplica o varietate de metode biochimice și microscopice.

structura celulară

Toate formele de viață celulară de pe Pământ pot fi împărțite în două regate, în funcție de structura celulelor lor constitutive:

procariote (prenucleare) - mai simple ca structură;

eucariotele (nucleare) sunt mai complexe. Celulele care alcătuiesc corpul uman sunt eucariote.

În ciuda varietății formelor, organizarea celulelor tuturor organismelor vii este supusă unor principii structurale uniforme.

celula procariota

Procariote (lat. pro - în față, înainte de joc. κάρῠον - miez, nucă) - organisme care nu, spre deosebire de eucariote, au un caracter oficial nucleul celularși alte organite membranare interne (cu excepția cisternelor plate la speciile fotosintetice, cum ar fi ucianobacteriile). Singura moleculă circulară mare (la unele specii - liniară) de ADN dublu catenar, care conține cea mai mare parte a materialului genetic al celulei (așa-numitul nucleoid) nu formează un complex cu proteinele histonelor (așa-numita cromatină). Procariotele includ bacterii, inclusiv cianobacteriile (alge albastre-verzi) și arheile. Conținutul principal al celulei, care își umple întregul volum, este granular vâscos

citoplasma.

Celulă eucariotă

Eucariote (Eucariote) (greacă ευ - bun, complet și κάρῠον - miez, nucă)

Organisme care, spre deosebire de procariote, au un nucleu celular bine modelat, delimitat de citoplasmă de membrana nucleară. Materialul genetic este închis în mai multe molecule lineare de ADN dublu catenar (în funcție de tipul de organisme, numărul acestora pe nucleu poate varia de la două la câteva sute), atașate din interior de membrana nucleului celular și formându-se în vastul nucleu. majoritatea dintre ele un complex cu proteine histonice, numite cromatina.

Structura unei celule eucariote. Reprezentarea schematică a unei celule animale.

Unele celule, în principal vegetale și bacteriene, au un exterior perete celular. La plantele superioare, constă din celuloză. Peretele celular joacă un rol extrem de important: este un cadru exterior, o înveliș protector, asigură turgul celulelor vegetale: apa, sărurile și moleculele multor substanțe organice trec prin peretele celular.Celulele animale de obicei nu au pereți celulari.

Sub perete celular plante localizate membrană plasmatică sau plasmalema. Grosimea membranei plasmatice este de aproximativ 10 nm, studiul structurii și funcțiilor sale este posibil numai cu ajutorul unui microscop electronic.

În interiorul celulei este umplut cu citoplasmă, în care se află diverse organele și incluziuni celulare, precum și material genetic sub forma unei molecule de ADN. Fiecare dintre organoizii celulei îndeplinește propria sa funcție specială și, împreună, toți determină activitatea vitală a celulei în ansamblu.

Membrana plasmatică asigură în primul rând o funcție de delimitare în raport cu exteriorul pt

celulele din mediu. Este un strat dublu de molecule (strat bimolecular sau dublu). Practic, acestea sunt molecule de fosfolipide și alte substanțe apropiate acestora. Moleculele de lipide au o natură duală, manifestată în modul în care se comportă în raport cu apa. Capetele moleculelor sunt hidrofile, adică. au afinitate pentru apă, iar cozile lor de hidrocarburi sunt hidrofobe. Prin urmare, atunci când sunt amestecate cu apă, lipidele formează o peliculă pe suprafața sa, asemănătoare unei pelicule de ulei; în același timp, toate moleculele lor sunt orientate în același mod: capetele moleculelor sunt în apă, iar cozile de hidrocarburi sunt deasupra suprafeței acesteia.

LA membrana celulară are două astfel de straturi, iar în fiecare dintre ele capetele moleculelor sunt întoarse spre exterior, iar cozile sunt răsucite în interiorul membranei, una spre alta, neintrand astfel în contact cu apa.

În plus față de principalele componente lipidice, conține molecule mari de proteine care sunt capabile să „plutească” în stratul dublu lipidic și sunt situate astfel încât una dintre părțile lor să fie întoarsă în interiorul celulei, iar cealaltă să fie în contact cu mediul extern. Unele proteine sunt localizate numai pe exteriorul sau doar pe suprafața interioară a membranei sau sunt doar parțial scufundate în stratul dublu lipidic.

Funcția principală a membranei celulare este de a regla transportul de substanțe în și în afara celulei.

Există mai multe mecanisme pentru transportul substanțelor prin membrană:

Difuzia - patrunderea substantelor prin membrana de-a lungul gradientului de concentratie (din zona in care concentratia lor este mai mare pana in zona in care concentratia lor este mai mica). Transportul difuz al substanțelor se realizează cu participarea proteinelor membranare, în care există pori moleculari (apă, ioni) sau cu participarea fazei lipidice (pentru substanțele solubile în grăsimi).

Difuzare facilitată- proteinele purtătoare membranare speciale se leagă selectiv de unul sau altul ion sau moleculă și le transferă prin membrană.

transport activ. Acest mecanism este asociat cu costurile energetice și servește la transportul substanțelor împotriva gradientului lor de concentrație. Este realizat de special

proteine purtătoare care formează așa-numitele pompe ionice. Cea mai studiată este pompa Na+/K+ din celulele animale, care pompează activ ionii Na+ în timp ce absoarbe ionii K+.

LA În combinație cu transportul activ al ionilor în celulă, diferite zaharuri, nucleotide și aminoacizi pătrund prin membrana citoplasmatică.

O astfel de permeabilitate selectivă este foarte importantă din punct de vedere fiziologic, iar absența ei

– prima dovadă a morții celulare. Acest lucru poate fi ușor ilustrat cu exemplul sfeclei. Dacă o rădăcină vie de sfeclă este scufundată în apă rece, își păstrează pigmentul; dacă sfecla este fiartă, atunci celulele mor, devin ușor permeabile și pierd pigmentul, care înroșește apa.

Moleculele mari, cum ar fi celulele proteice, pot „înghiți”. Sub influența anumitor proteine, dacă acestea sunt prezente în fluidul din jurul celulei, are loc o invaginare în membrana celulară, care apoi se închide, formând o bulă - o mică vacuolă care conține apă și molecule de proteine; după aceea, membrana din jurul vacuolei se rupe, iar conținutul intră în celulă. Acest proces se numește pinocitoză (literal „băutură celulară”) sau endocitoză.

Exocitoză (exo - out), datorită acesteia, celula elimină produsele intracelulare sau reziduurile nedigerate închise în vacuole sau vezicule. Vezicula se apropie de membrana citoplasmatică, se contopește cu aceasta și conținutul ei este eliberat în mediu. Așa că ieși în evidență enzime digestive, hormoni, hemiceluloză etc.

Structura citoplasmei.

Componenta lichidă a citoplasmei se mai numește și citosol. La un microscop cu lumină, se părea că celula era umplută cu ceva asemănător cu o plasmă lichidă sau un sol, în care nucleul și alte organele „pluteau”. De fapt nu este. Spațiul intern al unei celule eucariote este strict ordonat. Mișcarea organelelor este coordonată cu ajutorul sistemelor de transport specializate, așa-numiții microtubuli, care servesc drept „drumuri” intracelulare, și proteine speciale, dineine și kinezine, care joacă rolul de „motoare”. De asemenea, moleculele proteice separate nu difuzează liber în întreg spațiul intracelular, ci sunt direcționate către compartimentele necesare folosind semnale speciale de pe suprafața lor, recunoscute de sistemele de transport ale celulei.

Reticulul endoplasmatic

Într-o celulă eucariotă, există un sistem de compartimente membranare care trec unul în celălalt (tuburi și rezervoare),

Care e numit reticulul endoplasmatic(sau reticulul endoplasmatic, EPR sau EPS). Acea parte a EPR, de membranele cărora sunt atașați ribozomii, este denumită endoplasmatică granulară (sau aspră).

reticul, pe membranele sale are loc sinteza proteinelor. Acele compartimente, pe pereții cărora nu există ribozomi, sunt clasificate ca ER neted, care participă la sinteza lipidelor. Spații interioare ER neted și granular nu sunt izolate, ci trec unul în celălalt și comunică cu membrana luminală. Pe suprafața celulei se deschid și tubii, iar reticulul endoplasmatic joacă astfel rolul unui aparat prin care mediul extern poate interacționa direct cu tot conținutul celulei.

Corpuri minuscule numite ribozomi acoperă suprafața reticulului endoplasmatic aspru, în special în apropierea nucleului. Diametrul ribozomului este de aproximativ 15 nm. Fiecare ribozom este format din două particule de dimensiuni diferite, mici și mari.Funcția lor principală este sinteza proteinelor; matricea (informații) ARN-ul și aminoacizii asociați cu ARN-ul de transfer sunt atașați de suprafața lor. Proteinele sintetizate sunt mai întâi acumulate în canalele și cavitățile reticulului endoplasmatic și apoi transportate la organele și locurile celulare unde sunt consumate.

aparate Golgi

Aparatul Golgi (complexul Golgi)

este un teanc de saci cu membrane plate, oarecum extinse mai aproape de margini. În rezervoarele aparatului Golgi se maturizează unele proteine sintetizate pe membranele RE granulare și destinate secreției sau formării lizozomilor. Aparatul Golgi este asimetric - rezervoarele situate mai aproape de nucleul celular (cis-Golgi) conțin proteinele cel mai puțin mature, vezicule membranare, vezicule, înmugurite din reticulul endoplasmatic, se unesc continuu acestor rezervoare. Aparent, cu ajutorul acelorași vezicule, are loc mișcarea ulterioară a proteinelor maturizate dintr-un rezervor în altul. În cele din urmă de la capătul opus al organelului

vezicule (trans-Golgi) care conțin proteine complet mature se înmulțesc.

Lizozomi

Lizozomii (greacă „Liseo” - se dizolvă, „Soma" - corp) sunt corpuri mici și rotunde. Aceste organele celulare membranoase au formă ovală și 0,5 µm în diametru și înmuguresc din aparatul Golgi și posibil din reticulul endoplasmatic. Lizozomii conțin o varietate de enzime care descompun molecule mari: proteine, grăsimi, carbohidrați, acizi nucleici. Datorită acțiunii lor distructive, aceste enzime sunt, parcă, „blocate” în lizozomi și sunt eliberate doar la nevoie. Dar dacă lizozomul

deteriorat de orice influențe externe, atunci întreaga celulă sau o parte a acesteia este distrusă.

În timpul digestiei intracelulare, enzimele sunt eliberate din lizozomi în vacuolele digestive.

În timpul înfometării, celulele lizozomului digeră unele organele fără a ucide celula. O astfel de digestie parțială oferă celulei minimul necesar pentru ceva timp. nutrienți.

Deținând capacitatea de a digera în mod activ nutrienții, lizozomii sunt implicați în îndepărtarea părților de celule, a celulelor întregi și a organelor care mor în procesul de activitate vitală. De exemplu, dispariția cozii unui mormoloc de broaște are loc sub acțiunea enzimelor lizozomale.În acest caz, acest lucru este normal și benefic pentru organism, dar uneori o astfel de distrugere a celulelor este patologică. De exemplu, atunci când praful de azbest este inhalat, acesta poate pătrunde în celulele plămânilor, iar apoi lizozomii se rupe, celulele sunt distruse și se dezvoltă boala pulmonară.

Centrul de informare al celulei, locul de stocare și reproducere a informațiilor ereditare care determină toate semnele unei celule date și organismul în ansamblu, este nucleul. Îndepărtarea nucleului din celulă, de regulă, duce la moartea sa rapidă. Forma și dimensiunea nucleului celular este foarte variabilă în funcție de tipul de organism, precum și de tipul, vârsta și starea funcțională a celulei. Planul general

Structura nucleului este aceeași în toate celulele eucariote. Nucleul celular este format din membrana nucleară, matricea nucleară (nucleoplasmă), cromatină și nucleol (unul sau mai mulți). Conținutul nucleului este separat de citoplasmă printr-o membrană dublă sau așa-numita plic nuclear. Membrana exterioară trece în unele locuri în canalele reticulului endoplasmatic; i se ataseaza ribozomii.Nucleul celular contine molecule de ADN pe care se inregistreaza informatia genetica a organismului. . Aceasta determină rolul principal al nucleului celular în ereditate. În nucleu are loc replicarea - duplicarea moleculelor de ADN, precum și transcripția - sinteza moleculelor de ARN pe șablonul de ADN. Asamblarea caribozomilor are loc și în nucleu, în formațiuni speciale numite nucleoli. Învelișul nuclear este pătruns cu mulți pori, al căror diametru este de aproximativ 90 nm. Datorită prezenței porilor care asigură permeabilitatea selectivă, învelișul nuclear controlează schimbul de substanțe între nucleu și citoplasmă.

structuri fibrilare situate în citoplasma celulei: microtubuli, actină și filamente intermediare. Microtubulii sunt implicați în transportul organitelor, fac parte din flageli, iar fusul mitotic este construit din microtubuli. Filamentele de actină sunt esențiale pentru menținere

forma celulelor, reacții pseudopodiale. Rolul filamentelor intermediare pare să fie, de asemenea, acela de a menține structura celulei. Proteinele citoscheletului reprezintă câteva zeci de procente din masa proteinei celulare.

Centrioli

Centriolii sunt structuri proteice cilindrice situate în apropierea nucleului celulelor animale (plantele nu au centrioli, cu excepția algelor inferioare). Centriolul este un cilindru, a cărui suprafață laterală este formată din nouă seturi de microtubuli. Numărul de microtubuli dintr-un set

fluctuează pentru diferite organisme de la 1 la 3.

În jurul centriolilor se află așa-numitul centru de organizare al citoscheletului, zona în care sunt grupate capetele minus ale microtubulilor celulei.

Înainte de împărțire, celula conține doi centrioli situati în unghi drept unul față de celălalt. În timpul mitozei, ele diverg la diferite capete ale celulei, formând polii fusi de diviziune. După citokineză, fiecare celulă fiică primește un centriol, care se dublează pentru următoarea diviziune. Dublarea centriolilor nu are loc prin divizare, ci prin sinteza unei noi structuri perpendiculare pe cea existentă.

Mitocondriile

Mitocondriile - organele speciale ale celulei, a căror funcție principală este sinteza ATP - purtător universal de energie. În mitocondrii are loc oxidarea substanțelor organice, cuplată cu sinteza

adenozin trifosfat (ATP). Descompunerea ATP cu formarea de adenozin difosfat (ADP) este însoțită de eliberarea de energie, care este cheltuită pe diverse procese activitate vitală, de exemplu, pentru sinteza proteinelor și acizilor nucleici, transportul de substanțe în și din celulă, transmiterea impulsurilor nervoase sau contracția musculară.

Prin urmare, mitocondriile sunt stații energetice care procesează „combustibil” – grăsimi și carbohidrați – într-o formă de energie care poate fi folosită de celulă și, prin urmare, de organism în ansamblu.

Celula este unitatea de bază a vieții. Celula este delimitată de alte celule sau de mediul extern printr-o membrană specială și are un nucleu sau echivalentul acestuia, în care se concentrează cea mai mare parte a informațiilor chimice care controlează ereditatea. Citologia se ocupă de studiul structurii celulei, iar fiziologia se ocupă de funcționare. Știința care studiază celulele țesuturilor se numește histologie.

Există organisme unicelulare, al căror corp este format în întregime dintr-o celulă. Acest grup include bacterii și protisti (protozoare și alge unicelulare). Uneori sunt numite și acelulare, dar termenul unicelular este folosit mai des. Adevăratele animale multicelulare (Metazoa) și plantele (Metaphyta) conțin multe celule.

organism unicelular

Marea majoritate a țesuturilor sunt formate din celule, dar există câteva excepții. Corpul mucegaiurilor slime (mixomicete), de exemplu, este format dintr-o substanță omogenă, necelulară, cu numeroși nuclei. Unele țesuturi animale, în special mușchiul inimii, sunt organizate într-un mod similar. Corpul vegetativ (talul) ciupercilor este format din filamente microscopice – hife, adesea segmentate; fiecare astfel de fir poate fi considerat echivalentul unei cuști, deși de o formă atipică.

Unele structuri ale corpului care nu sunt implicate în metabolism, cum ar fi scoici, perle sau baza minerală a oaselor, sunt formate nu din celule, ci din produsele lor de secreție. Altele, cum ar fi lemnul, scoarța, coarnele, părul și stratul exterior al pielii, nu sunt de origine secretorie, ci sunt formate din celule moarte.

Organismele mici, cum ar fi rotiferele, constau doar din câteva sute de celule. Pentru comparație: în corpul uman sunt cca. 1014 celule, în el la fiecare secundă 3 milioane de eritrocite mor și sunt înlocuite cu altele noi, iar aceasta este doar o zece milione din numărul total de celule ale corpului.

De regulă, celulele animalelor și plantelor mari sunt doar câteva mai multe celule organisme mici. Un elefant este mai mare decât un șoarece, nu pentru că celulele sale sunt mai mari, ci în principal pentru că celulele în sine sunt mult mai mari. Există grupuri de animale, precum rotifere și nematode, în care numărul de celule din organism rămâne constant. Astfel, deși speciile mari de nematozi au un număr mai mare de celule decât cele mici, principala diferență de dimensiune se datorează în acest caz dimensiuni mari celule.

Într-un anumit tip de celulă, dimensiunile lor depind de obicei de ploidie, adică. asupra numărului de seturi de cromozomi prezente în nucleu. Celulele tetraploide (cu patru seturi de cromozomi) sunt de 2 ori mai mari ca volum decât celulele diploide (cu un set dublu de cromozomi). Ploidia unei plante poate fi crescută prin injectarea în ea a preparatului pe bază de plante colchicină. Deoarece plantele expuse au celule mai mari, ele sunt și mai mari. Cu toate acestea, acest fenomen poate fi observat doar la poliploidele de origine recentă. La plantele poliploide vechi din punct de vedere evolutiv, dimensiunile celulelor sunt supuse „reglării inverse” către valori normale, în ciuda creșterii numărului de cromozomi.

Structura celulară.

Compoziție chimică. De obicei, 70-80% din masa celulară este apă, în care sunt dizolvate diferite săruri și compuși organici cu greutate moleculară mică. Cele mai caracteristice componente ale unei celule sunt proteinele și acizii nucleici. Unele proteine sunt componente structurale ale celulei, altele sunt enzime, de exemplu. catalizatori care determină viteza și direcția fluxului în celule reacții chimice. Acizii nucleici servesc ca purtători de informații ereditare, care se realizează în procesul de sinteză intracelulară a proteinelor.

Celulele conțin adesea o anumită cantitate de substanțe de rezervă care servesc drept rezervă alimentară. Celulele vegetale stochează în primul rând amidonul, forma polimerică a carbohidraților. În celulele ficatului și mușchilor, este depozitat un alt polimer carbohidrați, glicogenul. Grăsimea este, de asemenea, printre alimentele stocate în mod obișnuit, deși unele grăsimi îndeplinesc o funcție diferită, și anume, ele servesc ca cele mai importante componente structurale. Proteinele din celule (cu excepția celulelor semințe) nu sunt de obicei stocate.

Nu este posibil să descriem compoziția tipică a unei celule, în primul rând pentru că există diferențe mari în cantitatea de alimente și apă depozitate. Celulele hepatice conțin, de exemplu, 70% apă, 17% proteine, 5% grăsimi, 2% carbohidrați și 0,1% acizi nucleici; restul de 6% sunt săruri și compuși organici cu greutate moleculară mică, în special aminoacizi. Celulele vegetale conțin de obicei mai puține proteine, mult mai mulți carbohidrați și ceva mai multă apă; excepția sunt celulele care se află în stare de repaus. O celulă de repaus a unui bob de grâu, care este o sursă de nutrienți pentru embrion, conține cca. 12% proteine (în principal proteine stocate), 2% grăsimi și 72% carbohidrați. Cantitatea de apă ajunge nivel normal(70–80%) numai la începutul germinării boabelor.

CELULA ANIMALĂ „TIPICĂ” - înfățișează schematic principalele structuri celulare.

CELULA PLANTĂ „TIPICĂ” - înfățișează schematic principalele structuri celulare.

Unele celule, mai ales vegetale și bacteriene, au un perete celular exterior. La plantele superioare, constă din celuloză. Peretele înconjoară celula însăși, protejând-o de influențele mecanice. Celulele, în special cele bacteriene, pot secreta și substanțe mucoase, formând astfel o capsulă în jurul lor, care, la fel ca peretele celular, îndeplinește o funcție de protecție.

Cu distrugerea pereților celulari este asociată moartea multor bacterii sub acțiunea penicilinei. Faptul este că în interiorul celulei bacteriene concentrația de săruri și compuși cu molecul scăzut este foarte mare și, prin urmare, în absența unui perete de armare, afluxul de apă în celulă cauzat de presiunea osmotică poate duce la ruperea acesteia. Penicilina, care previne formarea peretelui său în timpul creșterii celulare, duce doar la ruperea (liza) celulei.

Pereții și capsulele celulare nu sunt implicate în metabolism și pot fi adesea detașați fără a ucide celula. Astfel, ele pot fi considerate părți auxiliare externe ale celulei. În celulele animale, pereții celulari și capsulele sunt de obicei absente.

Celula în sine este formată din trei părți principale. Sub peretele celular, dacă există, se află membrana celulară. Membrana înconjoară un material heterogen numit citoplasmă. Un nucleu rotund sau oval este scufundat în citoplasmă. Mai jos luăm în considerare mai detaliat structura și funcțiile acestor părți ale celulei.

membrana celulara

Membrana celulară este o parte foarte importantă a celulei. Ține împreună toate componentele celulare și delimitează mediul intern și cel extern. În plus, pliurile modificate ale membranei celulare formează multe dintre organelele celulei.

Membrana celulară este un strat dublu de molecule (strat bimolecular sau dublu). Practic, acestea sunt molecule de fosfolipide și alte substanțe apropiate acestora. Moleculele de lipide au o natură duală, manifestată în modul în care se comportă în raport cu apa. Capetele moleculelor sunt hidrofile, adică. au afinitate pentru apă, iar cozile lor de hidrocarburi sunt hidrofobe. Prin urmare, atunci când sunt amestecate cu apă, lipidele formează o peliculă pe suprafața sa, asemănătoare unei pelicule de ulei; în același timp, toate moleculele lor sunt orientate în același mod: capetele moleculelor sunt în apă, iar cozile de hidrocarburi sunt deasupra suprafeței acesteia.

Există două astfel de straturi în membrana celulară, iar în fiecare dintre ele capetele moleculelor sunt întoarse spre exterior, iar cozile sunt întoarse în interiorul membranei, una la alta, astfel încât să nu atingă apa. Grosimea acestei membrane este de cca. 7 nm. În plus față de principalele componente lipidice, conține molecule mari de proteine care sunt capabile să „plutească” în stratul dublu lipidic și sunt situate astfel încât una dintre părțile lor să fie întoarsă în interiorul celulei, iar cealaltă să fie în contact cu mediul extern. Unele proteine sunt localizate numai pe exteriorul sau doar pe suprafața interioară a membranei sau sunt doar parțial scufundate în stratul dublu lipidic.

Funcția principală a membranei celulare este de a regla transportul de substanțe în și în afara celulei. Deoarece membrana este similară fizic cu uleiul într-o oarecare măsură, substanțele solubile în ulei sau solvenți organici, cum ar fi eterul, trec ușor prin ea. Același lucru este valabil și pentru gaze precum oxigenul și dioxidul de carbon. În același timp, membrana este practic impermeabilă la majoritatea substanțelor solubile în apă, în special la zaharuri și săruri. Datorită acestor proprietăți, este capabil să mențină în interiorul celulei un mediu chimic care diferă de exterior. De exemplu, în sânge, concentrația ionilor de sodiu este mare, iar ionii de potasiu sunt scăzute, în timp ce în lichidul intracelular, acești ioni sunt prezenți în raport opus. O situație similară este tipică pentru mulți alți compuși chimici.

Evident, celula, însă, nu poate fi complet izolată de mediu inconjurator, deoarece trebuie să primească substanțele necesare metabolismului și să scape de produsele sale finale. În plus, stratul dublu lipidic nu este complet impermeabil chiar și pentru substanțele solubile în apă, ci așa-numitele „straturi” care îl pătrund. Proteinele „formatoare de canale” creează pori, sau canale, care se pot deschide și închide (în funcție de modificarea conformației proteinei) și în stare deschisă conduc anumiți ioni (Na+, K+, Ca2+) de-a lungul gradientului de concentrație. În consecință, diferența de concentrații în interiorul celulei și în exterior nu poate fi menținută numai datorită permeabilității scăzute a membranei. De fapt, conține proteine care îndeplinesc funcția de „pompă” moleculară: transportă anumite substanțe atât în celulă, cât și în afara ei, lucrând împotriva gradientului de concentrație. Ca rezultat, atunci când concentrația, de exemplu, de aminoacizi este mare în interiorul celulei și scăzută în exterior, aminoacizii pot fi încă transferați din exterior în interior. Un astfel de transfer se numește transport activ, iar energia furnizată de metabolism este cheltuită pentru el. Pompele cu membrană sunt foarte specifice: fiecare dintre ele este capabilă să transporte fie numai ioni ai unui anumit metal, fie un aminoacid, fie zahăr. Canalele ionice membranare sunt de asemenea specifice.

O astfel de permeabilitate selectivă este foarte importantă din punct de vedere fiziologic, iar absența ei este prima dovadă a morții celulare. Acest lucru poate fi ușor ilustrat cu exemplul sfeclei. Dacă o rădăcină vie de sfeclă este scufundată în apă rece, își păstrează pigmentul; dacă sfecla este fiartă, atunci celulele mor, devin ușor permeabile și pierd pigmentul, care înroșește apa.

Particulele mai mari, cum ar fi particulele alimentare, pot fi absorbite într-un mod similar în timpul așa-numitului. fagocitoză. De regulă, vacuola formată în timpul fagocitozei este mai mare, iar hrana este digerată de enzimele lizozomilor din interiorul vacuolei până când membrana care o înconjoară se rupe. Acest tip de nutriție este tipic pentru protozoare, de exemplu, pentru amibe care mănâncă bacterii. Cu toate acestea, capacitatea de fagocitoză este caracteristică atât celulelor intestinale ale animalelor inferioare, cât și fagocitelor, unul dintre tipurile de globule albe (leucocite) ale vertebratelor. În acest din urmă caz, sensul acestui proces nu este în alimentația fagocitelor în sine, ci în distrugerea bacteriilor, virușilor și a altor materiale străine dăunătoare organismului.

Funcțiile vacuolelor pot fi diferite. De exemplu, protozoarele care trăiesc în apă dulce experimentează un aflux osmotic constant de apă, deoarece concentrația de săruri în interiorul celulei este mult mai mare decât în exterior. Ei sunt capabili să secrete apă într-o vacuolă specială de excreție (contractilă), care își împinge periodic conținutul.

În celulele vegetale, există adesea o vacuola centrală mare care ocupă aproape întreaga celulă; citoplasma formează doar un strat foarte subțire între peretele celular și vacuola. Una dintre funcțiile unei astfel de vacuole este acumularea de apă, care permite celulei să crească rapid în dimensiune. Această abilitate este necesară în special într-un moment în care țesuturile plantelor cresc și formează structuri fibroase.

În țesuturi, în locurile de joncțiune strânsă a celulelor, membranele lor conțin numeroși pori formați din proteine care pătrund în membrană - așa-numitele. conexiuni. Porii celulelor adiacente sunt aranjați unul față de celălalt, astfel încât substanțele cu greutate moleculară mică să se poată muta de la celulă la celulă - acest sistem de comunicare chimică coordonează activitatea lor vitală. Un exemplu de astfel de coordonare este diviziunea mai mult sau mai puțin sincronă a celulelor învecinate observată în multe țesuturi.

MODEL DE MEMBRANĂ CELULARĂ care arată poziția moleculelor de proteine față de stratul dublu de molecule de lipide. Proteinele majorității celulelor situate pe suprafața stratului dublu lipidic sau scufundate în acesta se pot deplasa oarecum în direcția laterală. Colesterolul este prezent și în membrana celulară a organismelor superioare.

Citoplasma

În citoplasmă există membrane interne asemănătoare cu cele exterioare și formând organele de diferite tipuri. Aceste membrane pot fi considerate ca pliuri ale membranei exterioare; uneori membranele interioare formează un întreg integral cu cea exterioară, dar adesea pliul interior este împletit și contactul cu membrana exterioară este întrerupt. Cu toate acestea, chiar dacă contactul este menținut, membranele interioare și exterioare nu sunt întotdeauna identice din punct de vedere chimic. În special, compoziția proteinelor membranare din diferite organele celulare diferă.

Reticulul endoplasmatic. O rețea de tubuli și vezicule se extinde de la suprafața celulei până la nucleu. Această rețea se numește reticul endoplasmatic. S-a remarcat adesea că tubii se deschid pe suprafața celulei, iar reticulul endoplasmatic joacă astfel rolul unui aparat de microcirculație prin care mediul extern poate interacționa direct cu tot conținutul celulei. O astfel de interacțiune a fost găsită în unele celule, în special în celulele musculare, dar nu este încă clar dacă este universală. În orice caz, transportul unui număr de substanțe prin acești tubuli de la o parte a celulei la alta are loc efectiv.

Corpuri minuscule numite ribozomi acoperă suprafața reticulului endoplasmatic, în special în apropierea nucleului. Diametrul ribozomului aprox. 15 nm, sunt jumătate proteine, jumătate acizi ribonucleici. Funcția lor principală este sinteza proteinelor; matricea (informații) ARN-ul și aminoacizii asociați cu ARN-ul de transfer sunt atașați de suprafața lor. Zonele reticulului acoperite cu ribozomi se numesc reticul endoplasmatic aspru, iar cele fără ele se numesc netede. Pe lângă ribozomi, de reticulul endoplasmatic sunt adsorbite sau atașate în alt mod diferite enzime, inclusiv sisteme enzimatice care asigură utilizarea oxigenului pentru formarea sterolilor și pentru neutralizarea anumitor otrăvuri. În condiții nefavorabile, reticulul endoplasmatic degenerează rapid și, prin urmare, starea sa servește ca un indicator sensibil al sănătății celulelor.

Aparate Golgi. Aparatul Golgi (complexul Golgi) este o parte specializată a reticulului endoplasmatic, constând din saci de membrană plate stivuite. Este implicat în secreția de proteine de către celulă (în ea are loc ambalarea proteinelor secretate în granule) și, prin urmare, este dezvoltat în special în celulele care efectuează funcția secretorie. Funcțiile importante ale aparatului Golgi includ, de asemenea, atașarea grupurilor de carbohidrați la proteine și utilizarea acestor proteine pentru a construi membrana celulară și membrana lizozomului. La unele alge, fibrele de celuloză sunt sintetizate în aparatul Golgi.

Lizozomii sunt mici vezicule înconjurate de o singură membrană. Ele înmuguresc din aparatul Golgi și posibil din reticulul endoplasmatic. Lizozomii conțin o varietate de enzime care descompun molecule mari, în special proteine. Datorită acțiunii lor distructive, aceste enzime sunt, parcă, „blocate” în lizozomi și sunt eliberate doar la nevoie. Deci, în timpul digestiei intracelulare, enzimele sunt eliberate din lizozomi în vacuolele digestive. Lizozomii sunt, de asemenea, necesari pentru distrugerea celulelor; de exemplu, în timpul transformării unui mormoloc într-o broască adultă, eliberarea enzimelor lizozomale asigură distrugerea celulelor cozii. În acest caz, acest lucru este normal și benefic pentru organism, dar uneori o astfel de distrugere a celulelor este patologică. De exemplu, atunci când praful de azbest este inhalat, acesta poate pătrunde în celulele plămânilor, iar apoi lizozomii se rupe, celulele sunt distruse și se dezvoltă boala pulmonară.

Mitocondriile și cloroplastele. Mitocondriile sunt formațiuni relativ mari asemănătoare sacului, cu o structură destul de complexă. Ele constau dintr-o matrice înconjurată de o membrană interioară, un spațiu intermembranar și o membrană exterioară. Membrana interioară este pliată în pliuri numite cristae. Acumulările de proteine sunt localizate pe cresta. Multe dintre ele sunt enzime care catalizează oxidarea produselor de descompunere a carbohidraților; altele catalizează reacţiile de sinteză şi oxidare a grăsimilor. Enzimele auxiliare implicate în aceste procese sunt dizolvate în matricea mitocondrială.

În mitocondrii are loc oxidarea substanțelor organice, cuplată cu sinteza adenozin trifosfat (ATP). Descompunerea ATP cu formarea de adenozin difosfat (ADP) este însoțită de eliberarea de energie, care este cheltuită pentru diferite procese de viață, cum ar fi sinteza proteinelor și acizilor nucleici, transportul de substanțe în și din celulă, transmiterea impulsurilor nervoase sau contracția musculară. Prin urmare, mitocondriile sunt stații energetice care procesează „combustibil” – grăsimi și carbohidrați – într-o formă de energie care poate fi folosită de celulă și, prin urmare, de organism în ansamblu.

Celulele vegetale conțin și mitocondrii, dar principala sursă de energie pentru celulele lor este lumina. Energia luminoasă este folosită de aceste celule pentru a forma ATP și a sintetiza carbohidrați din dioxid de carbon și apă.

Clorofila, un pigment care acumulează energie luminoasă, se găsește în cloroplaste. Cloroplastele, ca și mitocondriile, au o membrană interioară și exterioară. Din excrescențele membranei interioare în procesul de dezvoltare a cloroplastelor, așa-numitele. membrane tilacoide; acestea din urmă formează pungi turtite, adunate în grămezi ca o coloană de monede; aceste stive, numite grana, conțin clorofilă. Pe lângă clorofilă, cloroplastele conțin toate celelalte componente necesare fotosintezei.

Unele cloroplaste specializate nu efectuează fotosinteza, ci îndeplinesc alte funcții, de exemplu, asigură depozitarea amidonului sau a pigmenților.

autonomie relativă. În unele privințe, mitocondriile și cloroplastele se comportă ca organisme autonome. De exemplu, la fel ca și celulele în sine, care apar numai din celule, mitocondriile și cloroplastele se formează numai din mitocondriile și cloroplastele preexistente. Acest lucru a fost demonstrat în experimente pe celule vegetale, în care formarea de cloroplaste a fost inhibată de antibioticul streptomicina, și pe celulele de drojdie, unde formarea mitocondriilor a fost inhibată de alte medicamente. După asemenea influențe, celulele nu au restaurat niciodată organelele lipsă. Motivul este că mitocondriile și cloroplastele conțin o anumită cantitate din propriul lor material genetic (ADN) care codifică o parte din structura lor. Dacă acest ADN se pierde, ceea ce se întâmplă atunci când formarea de organele este suprimată, atunci structura nu poate fi recreată. Ambele tipuri de organite au propriul sistem de sinteză a proteinelor (ribozomi și ARN-uri de transfer), care este oarecum diferit de sistemul principal de sinteză a proteinelor din celule; se știe, de exemplu, că sistemul de sinteză a proteinelor al organelelor poate fi suprimat de antibiotice, în timp ce acestea nu afectează sistemul principal.

ADN-ul organic este responsabil pentru cea mai mare parte a moștenirii extracromozomiale sau citoplasmatice. Ereditatea extracromozomială nu respectă legile mendeliane, deoarece în timpul diviziunii celulare, ADN-ul organelelor este transmis celulelor fiice într-un mod diferit decât cromozomii. Studiul mutațiilor care apar în ADN-ul organitelor și ADN-ul cromozomilor a arătat că ADN-ul organelelor este responsabil doar pentru o mică parte a structurii organitelor; majoritatea proteinelor lor sunt codificate în gene situate pe cromozomi.

Autonomia genetică parțială a organitelor luate în considerare și caracteristicile sistemelor lor de sinteză a proteinelor au servit drept bază pentru presupunerea că mitocondriile și cloroplastele provin din bacterii simbiotice care s-au instalat în celule în urmă cu 1-2 miliarde de ani. Un exemplu modern de astfel de simbioză sunt micile alge fotosintetice care trăiesc în interiorul celulelor unor corali și moluște. Algele oferă gazdelor lor oxigen și de la ele primesc nutrienți.

structuri fibrilare. Citoplasma celulei este un lichid vâscos, așa că se poate aștepta ca din cauza tensiune de suprafata celula ar trebui să fie sferică, cu excepția cazului în care celulele sunt strâns împachetate. Cu toate acestea, acest lucru nu este de obicei observat. Multe protozoare au tegumente dense sau membrane care dau celulei o formă specifică, nesferică. Cu toate acestea, chiar și fără membrană, celulele pot menține o formă nesferică datorită faptului că citoplasma este structurată cu numeroase fibre paralele, destul de rigide. Acestea din urmă sunt formate din microtubuli goali, care constau din unități proteice organizate în spirală.

Unele protozoare formează pseudopodi - excrescențe citoplasmatice lungi și subțiri cu care captează hrana. Pseudopodiile își păstrează forma datorită rigidității microtubulilor. În cazul în care un presiune hidrostatica crește la aproximativ 100 de atmosfere, microtubulii se dezintegrează și celula ia forma unei picături. Când presiunea revine la normal, microtubulii reasamblați și celula formează pseudopodii. Multe alte celule reacționează în mod similar la modificările presiunii, ceea ce confirmă participarea microtubulilor la menținerea formei celulei. Asamblarea și dezintegrarea microtubulilor, necesare pentru ca celula să își schimbe rapid forma, are loc și în absența modificărilor de presiune.

De asemenea, microtubulii formează structuri fibrilare care servesc ca organe de mișcare a celulelor. Unele celule au excrescențe asemănătoare unor bici numite flageli sau cili - bătaia lor asigură mișcarea celulei în apă. Dacă celula este imobilă, aceste structuri conduc apa, particulele de alimente și alte particule către sau departe de celulă. Flagelii sunt relativ mari și, de obicei, celula are doar unul, uneori mai mulți flageli. Cilii sunt mult mai mici și acoperă întreaga suprafață a celulei. Deși aceste structuri sunt caracteristice în principal protozoarelor, ele pot fi prezente și în forme foarte organizate. În corpul uman, totul este căptușit cu cili. Căile aeriene. Particulele mici care intră în ele sunt de obicei prinse de mucusul de pe suprafața celulei, iar cilii le mută afară împreună cu mucusul, protejând astfel plămânii. Celulele germinale masculine ale majorității animalelor și ale unor plante inferioare se mișcă cu ajutorul unui flagel.

Există și alte tipuri de mișcare celulară. Una dintre ele este mișcarea amoeboid. Amoeba, precum și unele celule ale organismelor multicelulare, „curg” din loc în loc, adică. se mișcă datorită curentului conținutului celulei. Un curent constant de materie există și în interiorul celulelor vegetale, dar nu implică mișcarea celulei în ansamblu. Cel mai studiat tip de mișcare celulară este contracția celulelor musculare; se realizează prin alunecarea fibrilelor (fire de proteine) unele față de altele, ceea ce duce la scurtarea celulei.

Nucleu

Nucleul este înconjurat de o membrană dublă. Un spațiu foarte îngust (aproximativ 40 nm) între două membrane se numește perinuclear. Membranele nucleului trec în membranele reticulului endoplasmatic, iar spațiul perinuclear se deschide în reticular. De obicei, membrana nucleară are pori foarte îngusti. Aparent, prin ele sunt transferate molecule mari, cum ar fi ARN-ul mesager, care este sintetizat pe ADN și apoi intră în citoplasmă.

Partea principală a materialului genetic este localizată în cromozomii nucleului celular. Cromozomii constau din lanțuri lungi de ADN dublu catenar, la care sunt atașate proteine de bază (adică, alcaline). Uneori, cromozomii au mai multe fire identice de ADN situate unul lângă celălalt - astfel de cromozomi se numesc politen (multifilamentos). Numărul de cromozomi din tipuri diferite inegal. Celulele diploide ale corpului uman conțin 46 de cromozomi sau 23 de perechi.

Într-o celulă care nu se divide, cromozomii sunt atașați în unul sau mai multe puncte de membrana nucleară. În starea normală nespiralizată, cromozomii sunt atât de subțiri încât nu sunt vizibili la microscopul cu lumină. La anumite loci (zone) ale unuia sau mai multor cromozomi se formează un corp dens prezent în nucleele majorității celulelor - așa-numitul. nucleol. În nucleol, ARN-ul este sintetizat și acumulat, care este folosit pentru a construi ribozomi, precum și alte tipuri de ARN.

diviziune celulara

Deși toate celulele provin din diviziunea celulei precedente, nu toate continuă să se dividă. De exemplu, celule nervoase Creierul, odată apărut, nu se mai divide. Numărul lor scade treptat; țesutul cerebral deteriorat nu se poate recupera prin regenerare. Dacă celulele continuă să se dividă, atunci tind să se împartă ciclul celulei, constând din două etape principale: interfază și mitoză.

Interfaza în sine constă din trei faze: G1, S și G2. Mai jos este durata lor, tipică pentru celulele vegetale și animale.

G1 (4–8 ore). Această fază începe imediat după nașterea celulei. În timpul fazei G1, celula, cu excepția cromozomilor (care nu se modifică), își mărește masa. Dacă celula nu se divide în continuare, rămâne în această fază.

S (6–9 ore). Masa celulei continuă să crească și are loc dublarea (duplicarea) ADN-ului cromozomial. Cu toate acestea, cromozomii rămân unici ca structură, deși au dublat în masă, deoarece cele două copii ale fiecărui cromozom (cromatide) sunt încă conectate între ele pe toată lungimea lor.

G2. Masa celulei continuă să crească până când este de aproximativ dublu față de masa inițială, apoi apare mitoza.

Mitoză

După ce cromozomii s-au dublat, fiecare dintre celulele fiice trebuie să primească un set complet de cromozomi. Simpla diviziune celulară nu poate realiza acest lucru - acest rezultat este obținut printr-un proces numit mitoză. Fără a intra în detalii, începutul acestui proces ar trebui considerat alinierea cromozomilor în planul ecuatorial al celulei. Apoi fiecare cromozom se împarte longitudinal în două cromatide, care încep să diverge în direcții opuse, devenind cromozomi independenți. Ca urmare, la cele două capete ale celulei se află pe întregul set de cromozomi. Apoi celula se împarte în două, iar fiecare celulă fiică primește un set complet de cromozomi.

Următoarea este o descriere a mitozei într-o celulă animală tipică. De obicei, este împărțit în patru etape.

I. Profaza. O structură celulară specială - centriolul - se dublează (uneori această dublare are loc în perioada S a interfazei), iar cei doi centrioli încep să diverge către polii opuși ai nucleului. Membrana nucleară este distrusă; în același timp, proteinele speciale se combină (se agrega), formând microtubuli sub formă de filamente. Centriolii, acum situati la poli opuși ai celulei, au un efect de organizare asupra microtubulilor, care, ca urmare, se aliniază radial, formând o structură asemănătoare aspect floare de aster („stea”). Alte fire de microtubuli se întind de la un centriol la altul, formând așa-numitul. ax de diviziune. În acest moment, cromozomii sunt într-o stare spiralizată, asemănătoare cu un izvor. Sunt clar vizibile la microscop optic, mai ales după colorare. În profază, cromozomii se divid, dar cromatidele rămân încă legate în perechi în zona centromerului, un organel cromozomial similar ca funcție cu centriolul. Centromerii au, de asemenea, un efect de organizare asupra firelor fusului, care acum se întind de la centriol la centromer și de la acesta la un alt centriol.

II. Metafaza. Cromozomii, până în acest punct aranjați aleatoriu, încep să se miște, ca și cum ar fi trase de firele fusului atașate de centromerii lor și se aliniază treptat într-un plan într-o anumită poziție și la o distanță egală de ambii poli. Aflat în același plan, centromerii împreună cu cromozomii formează așa-numitul. placa ecuatorială. Centromerii care leagă perechile de cromatide se divid, după care cromozomii surori sunt complet separați.

III. Anafaza. Cromozomii fiecărei perechi se mișcă în direcții opuse spre poli, parcă ar fi târâti de firele fusului. În acest caz, se formează fire între centromerii cromozomilor perechi.

IV. Telofază. De îndată ce cromozomii se apropie de polii opuși, celula însăși începe să se dividă de-a lungul planului în care se afla placa ecuatorială. Ca rezultat, se formează două celule. Fibrele fusului se descompun, cromozomii se desfășoară și devin invizibili, iar în jurul lor se formează o membrană nucleară. Celulele revin la faza G1 a interfazei. Întregul proces de mitoză durează aproximativ o oră.

Detaliile mitozei variază oarecum în diferite tipuri de celule. Într-o celulă tipică de plantă, se formează un fus, dar nu există centrioli. La ciuperci, mitoza are loc în interiorul nucleului, fără dezintegrarea prealabilă a membranei nucleare.

Diviziunea celulei în sine, numită citokineză, nu este strict legată de mitoză. Uneori una sau mai multe mitoze trec fără diviziune celulară; ca urmare, se formează celule multinucleate, adesea găsite în alge. Dacă din ou arici de mareîndepărtați nucleul prin micromanipulare, apoi fusul continuă apoi să se formeze și oul continuă să se dividă. Acest lucru arată că prezența cromozomilor nu este conditie necesara pentru diviziunea celulară.

Reproducerea prin mitoză se numește reproducere asexuată, înmulțirea vegetativă sau clonarea. Cele mai multe ale lui aspect important- genetică: cu o astfel de reproducere, nu există divergență factori ereditari in urmasi. Celulele fiice rezultate sunt genetic exact aceleași cu cel părinte. Mitoza este singurul mod de auto-reproducere la speciile care nu au reproducere sexuală, cum ar fi multe organisme unicelulare. Cu toate acestea, chiar și la speciile care se reproduc sexual, celulele corpului se divid prin mitoză și provin dintr-o singură celulă, ovulul fertilizat, și, prin urmare, sunt toate identice genetic. plante superioare se poate reproduce asexuat (folosind mitoză) prin răsaduri și mustăți (un exemplu celebru este căpșunile).

MITOZA, procesul de diviziune celulară, este împărțită în patru etape. Între diviziunile mitotice, celula se află în stadiul de interfază.

Meioză

Reproducerea sexuală a organismelor se realizează cu ajutorul celulelor specializate, așa-numitele. gameți - ovule (ouă) și spermatozoizi (spermatozoizi). Gameții fuzionează pentru a forma o singură celulă, zigotul. Fiecare gamet este haploid, adică. are un set de cromozomi. În cadrul setului, toți cromozomii sunt diferiți, dar fiecărui cromozom al oului îi corespunde unul dintre cromozomii spermatozoizilor. Prin urmare, zigotul conține deja o pereche de astfel de cromozomi corespunzători unul altuia, care se numesc omologi. Cromozomii omologi sunt similari deoarece au aceleasi gene sau variantele lor (alele) care determina caracteristici specifice. De exemplu, unul dintre cromozomii perechi poate avea o genă care codifică grupa sanguină A, iar celălalt o variantă a acesteia care codifică grupa sanguină B. Cromozomii zigot proveniți din ovul sunt materni, iar cei proveniți din spermatozoizi sunt patern.

Ca rezultat al diviziunilor mitotice multiple, fie un organism multicelular, fie numeroase celule cu viață liberă apar din zigotul format, așa cum se întâmplă la protozoarele cu reproducere sexuală și la algele unicelulare.

În timpul formării gameților, setul diploid de cromozomi pe care îl avea zigotul ar trebui redus la jumătate (redus). Dacă acest lucru nu s-ar întâmpla, atunci în fiecare generație fuziunea gameților ar duce la o dublare a setului de cromozomi. Reducerea la numărul haploid de cromozomi are loc ca urmare a diviziunii de reducere - așa-numita. meioza, care este o variantă a mitozei.

MEIOZA asigură formarea gameților masculini și feminini. Este comun tuturor plantelor și animalelor care se reproduc sexual.

scindare si recombinare. O caracteristică a meiozei este că, în timpul diviziunii celulare, placa ecuatorială este formată din perechi de cromozomi omologi și nu cromozomi individuali dublați, ca în mitoză. Cromozomii perechi, fiecare dintre care au rămas singuri, diverg către polii opuși ai celulei, celula se divide și, ca urmare, celulele fiice primesc o jumătate de set de cromozomi în comparație cu zigotul.

De exemplu, să presupunem că setul haploid este format din doi cromozomi. În zigot (și, în consecință, în toate celulele organismului care produce gameți), sunt prezenți cromozomii materni A și B și paterni A „și B”. În timpul meiozei, se pot separa după cum urmează:

Cel mai important lucru din acest exemplu este faptul că atunci când cromozomii diverg, setul matern și patern inițial nu este neapărat format, dar recombinarea genelor este posibilă, ca în gameții AB „și A” B din diagrama de mai sus.

Să presupunem acum că perechea de cromozomi AA" conține două alele - a și b - ale genei care determină tipurile de sânge A și B. În mod similar, perechea de cromozomi BB" conține alelele m și n ale unei alte gene care determină tipurile de sânge M și N. Separarea acestor alele poate merge astfel:

Evident, gameții rezultați pot conține oricare dintre următoarele combinații de alele a două gene: am, bn, bm sau an.

Dacă există mai mulți cromozomi, atunci perechile de alele se vor împărți independent în același mod. Aceasta înseamnă că aceiași zigoți pot produce gameți cu diferite combinații de alele genice și pot da naștere la genotipuri diferite la descendenți.

diviziune meiotică. Ambele exemple ilustrează principiul meiozei. De fapt, meioza este un proces mult mai complex, deoarece implică două diviziuni succesive. Principalul lucru în meioză este că cromozomii sunt duplicați o singură dată, în timp ce celula se divide de două ori, rezultând o reducere a numărului de cromozomi și setul diploid devine haploid.

În timpul profezei primei diviziuni, cromozomii omologi se conjugă, adică se unesc în perechi. Ca rezultat al acestui proces foarte precis, fiecare genă este opusă omologul său pe celălalt cromozom. Ambii cromozomi se dublează apoi, dar cromatidele rămân conectate între ele printr-un centromer comun.

În metafază, cele patru cromatide unite se aliniază pentru a forma placa ecuatorială, ca și cum ar fi un cromozom duplicat. Spre deosebire de ceea ce se întâmplă în timpul mitozei, centromerii nu se divid. Ca rezultat, fiecare celulă fiică primește o pereche de cromatide încă conectate prin cetromer. În timpul celei de-a doua diviziuni, cromozomii, deja individuali, se aliniază din nou, formând, ca în mitoză, o placă ecuatorială, dar dublarea lor nu are loc în timpul acestei diviziuni. Centromerii se divid apoi și fiecare celulă fiică primește o cromatidă.

diviziunea citoplasmei. Ca urmare a două diviziuni meiotice ale unei celule diploide, se formează patru celule. În timpul formării celulelor germinale masculine, se obțin patru spermatozoizi de aproximativ aceeași dimensiune. În timpul formării ouălor, diviziunea citoplasmei are loc foarte neuniform: o celulă rămâne mare, în timp ce celelalte trei sunt atât de mici încât sunt aproape în întregime ocupate de nucleu. Aceste celule mici, așa-numitele. corpii polari, servesc doar pentru a acomoda excesul de cromozomi format ca urmare a meiozei. Partea principală a citoplasmei necesară zigotului rămâne într-o celulă - oul.

Alternarea generațiilor

Celule primitive: procariote

Toate cele de mai sus se aplică celulelor plantelor, animalelor, protozoarelor și algelor unicelulare, numite colectiv eucariote. Eucariotele au evoluat dintr-o formă mai simplă, procariotele, care acum sunt bacterii, inclusiv arhebacterii și cianobacterii (cele din urmă erau numite anterior alge albastru-verzi). În comparație cu celulele eucariote, celulele procariote sunt mai mici și au mai puține organele celulare. Au o membrană celulară, dar fără reticul endoplasmatic, iar ribozomii plutesc liber în citoplasmă. Mitocondriile sunt absente, dar enzimele oxidative sunt de obicei atașate de membrana celulară, care devine astfel echivalentul mitocondriilor. Procariotele sunt, de asemenea, lipsite de cloroplaste, iar clorofila, dacă este prezentă, este prezentă sub formă de granule foarte mici.

Procariotele nu au un nucleu închis în membrană, deși locația ADN-ului poate fi identificată prin densitatea sa optică. Echivalentul unui cromozom este o catenă de ADN, de obicei circulară, cu un număr mult mai mic de proteine atașate. Un lanț de ADN la un punct este atașat de membrana celulară. Mitoza este absentă la procariote. Este înlocuit de următorul proces: ADN-ul se dublează, după care membrana celulară începe să crească între punctele de atașare adiacente a două copii ale moleculei de ADN, care ca urmare diverg treptat. Celula se împarte în cele din urmă între punctele de atașare ale moleculelor de ADN, formând două celule, fiecare cu propria copie a ADN-ului.

diferențierea celulară

Plantele și animalele pluricelulare au evoluat din organisme unicelulare ale căror celule au rămas împreună după diviziune, formând o colonie. Inițial, toate celulele au fost identice, dar evoluția ulterioară a dat naștere diferențierii. În primul rând, celulele somatice (adică celulele corpului) și celulele germinale s-au diferențiat. În plus, diferențierea a devenit mai complicată - au apărut tot mai multe tipuri de celule diferite. Ontogenia - dezvoltarea individuală a unui organism pluricelular - repetă în termeni generali acest proces evolutiv (filogeneza).

Fiziologic, celulele se diferențiază parțial prin întărirea uneia sau a alteia caracteristici comune tuturor celulelor. De exemplu, funcția contractilă este crescută în celulele musculare, ceea ce poate fi rezultatul unei îmbunătățiri a mecanismului care efectuează mișcări amiboide sau alte tipuri în celulele mai puțin specializate. Un exemplu similar sunt celulele rădăcinii cu pereți subțiri cu procesele lor, așa-numitele. firele de păr de rădăcină, care servesc la absorbția sărurilor și a apei; într-o măsură sau alta, această funcție este inerentă oricăror celule. Uneori, specializarea este asociată cu dobândirea de noi structuri și funcții - un exemplu este dezvoltarea unui organ locomotor (flagel) în spermatozoizi.

Diferențierea la nivel celular sau tisular a fost studiată în detaliu. Știm, de exemplu, că uneori se procedează autonom, adică. un tip de celulă se poate transforma în altul, indiferent de tipul de celule din care aparțin vecinii. Cu toate acestea, așa-numitul. inducția embrionară este un fenomen în care un tip de țesut stimulează celulele de alt tip să se diferențieze într-o direcție dată.

În cazul general, diferențierea este ireversibilă, adică. celulele foarte diferențiate nu se pot transforma într-un alt tip de celulă. Cu toate acestea, acest lucru nu este întotdeauna cazul, mai ales în celulele vegetale.

Diferențele de structură și funcție sunt determinate în cele din urmă de ce tipuri de proteine sunt sintetizate în celulă. Deoarece sinteza proteinelor este controlată de gene, iar setul de gene din toate celulele corpului este același, diferențierea ar trebui să depindă de activarea sau inactivarea anumitor gene în tipuri variate celule. Reglarea activității genelor are loc la nivelul transcripției, adică. formarea ARN mesager folosind ADN-ul ca șablon. Numai genele transcrise produc proteine. Proteinele sintetizate pot bloca transcripția, dar uneori o activează. De asemenea, deoarece proteinele sunt produse ale genelor, unele gene pot controla transcrierea altor gene. Hormonii, în special hormonii steroizi, sunt, de asemenea, implicați în reglarea transcripției. Genele foarte active pot fi duplicate (dublate) de multe ori pentru a produce mai mult ARN mesager.

Dezvoltarea tumorilor maligne a fost adesea privită ca un caz special diferențierea celulară. Cu toate acestea, apariția celulelor maligne este rezultatul unei modificări în structura ADN-ului (mutație), și nu al proceselor de transcripție și translație în proteina ADN-ului normal.

Metode de studiu a celulei

Microscop cu lumină. În studiul formei și structurii celulelor, primul instrument a fost microscopul cu lumină. Rezoluția sa este limitată la dimensiuni comparabile cu lungimea de undă a luminii (0,4–0,7 µm pentru lumina vizibilă). Cu toate acestea, multe elemente ale structurii celulare au dimensiuni mult mai mici.

Înainte de testare, celulele sau bucățile de țesut sunt de obicei încorporate în parafină sau plastic și apoi tăiate în secțiuni foarte subțiri folosind un microtom. Această metodă este utilizată pe scară largă în laboratoarele clinice pentru a detecta celulele tumorale. Pe lângă microscopia luminoasă convențională, au fost dezvoltate și alte metode optice pentru studierea celulelor: microscopia cu fluorescență, microscopia cu contrast de fază, spectroscopie și analiza prin difracție de raze X.

Microscop electronic. Microscopul electronic are o rezoluție de cca. 1–2 nm. Acest lucru este suficient pentru studiul moleculelor mari de proteine. De obicei, este necesar să colorați și să contrastați obiectul cu săruri sau metale metalice. Din acest motiv, precum și pentru că obiectele sunt examinate în vid, doar celulele moarte pot fi studiate cu un microscop electronic.

Autoradiografie. Dacă în mediu se adaugă un izotop radioactiv absorbit de celule în timpul metabolismului, atunci localizarea sa intracelulară poate fi detectată folosind autoradiografie. În această metodă, secțiunile subțiri de celule sunt plasate pe film. Filmul se întunecă sub acele locuri în care există izotopi radioactivi.

Centrifugarea. Pentru studiul biochimic al componentelor celulare, celulele trebuie distruse - mecanic, chimic sau prin ultrasunete. Componentele eliberate sunt în suspensie în lichid și pot fi izolate și purificate prin centrifugare (cel mai adesea într-un gradient de densitate). De obicei, astfel de componente purificate păstrează o activitate biochimică ridicată.

Culturi celulare. Unele țesuturi pot fi împărțite în celule individuale, astfel încât celulele să rămână în viață și să fie adesea capabile să se reproducă. Acest fapt confirmă în cele din urmă ideea unei celule ca unitate a vieții. Un burete, un organism multicelular primitiv, poate fi împărțit în celule prin frecarea printr-o sită. După un timp, aceste celule se recombină și formează un burete. Țesuturile embrionare animale pot fi făcute să se disocieze folosind enzime sau alte mijloace care slăbesc legăturile dintre celule.

Embriologul american R. Harrison (1879–1959) a fost primul care a arătat că celulele embrionare și chiar unele mature pot crește și se pot multiplica în afara corpului într-un mediu adecvat. Această tehnică, numită cultură celulară, a fost perfecționată de biologul francez A. Carrel (1873-1959). Celulele vegetale pot fi cultivate și în cultură, dar, în comparație cu celulele animale, ele formează grupuri mai mari și sunt mai puternic atașate unele de altele, astfel încât țesutul se formează în timpul creșterii culturii, mai degrabă decât celulele individuale. În cultura celulară, o plantă adultă întreagă, cum ar fi un morcov, poate fi cultivată dintr-o singură celulă.

Microchirurgie. Cu ajutorul unui micromanipulator, părți individuale ale celulei pot fi îndepărtate, adăugate sau modificate într-un fel. O celulă mare de amibe poate fi împărțită în trei componente principale - membrana celulară, citoplasma și nucleul, iar apoi aceste componente pot fi reasamblate și obținute. celula vie. În acest fel, se pot obține celule artificiale, formate din componente ale diferitelor tipuri de amibe.

Având în vedere că este posibilă sintetizarea artificială a unor componente celulare, experimentele privind asamblarea celulelor artificiale pot fi primul pas către crearea de noi forme de viață în laborator. Întrucât fiecare organism se dezvoltă dintr-o singură celulă, metoda de obținere a celulelor artificiale permite în principiu construcția unor organisme de un anumit tip, dacă în același timp se utilizează componente ușor diferite de cele găsite în celulele existente în prezent. În realitate, totuși, nu este necesară sinteza completă a tuturor componentelor celulare. Structura majorității, dacă nu a tuturor componentelor unei celule este determinată de acizii nucleici. Astfel, problema creării de noi organisme se reduce la sinteza de noi tipuri de acizi nucleici și înlocuirea acestora cu acizi nucleici naturali în anumite celule.

Fuziunea celulară. Un alt tip de celule artificiale poate fi obținut prin fuziunea celulelor de același tip sau de diferite tipuri. Pentru a realiza fuziunea, celulele sunt expuse la enzime virale; în acest caz, suprafețele exterioare ale două celule se lipesc împreună, iar membrana dintre ele se prăbușește și se formează o celulă în care două seturi de cromozomi sunt închise într-un nucleu. Celulele de diferite tipuri pot fi fuzionate sau diferite etape Divizia. Folosind această metodă, a fost posibil să se obțină celule hibride de șoarece și pui, om și șoarece, om și broască râioasă. Astfel de celule sunt hibride doar inițial și, după numeroase diviziuni celulare, pierd majoritatea cromozomilor fie ai unuia sau altui tip. Produsul final devine, de exemplu, în esență o celulă de șoarece, în care genele umane sunt absente sau prezente doar în cantități mici. Un interes deosebit este fuziunea celulelor normale și maligne. În unele cazuri, hibrizii devin maligni, în altele nu; ambele proprietăți pot apărea atât ca dominante, cât și ca recesive. Acest rezultat nu este neașteptat, deoarece malignitatea poate fi cauzată de diverși factori și are un mecanism complex.

Toate ființele și organismele vii nu sunt formate din celule: plante, ciuperci, bacterii, animale, oameni. În ciuda dimensiunii minime, toate funcțiile întregului organism sunt îndeplinite de celulă. În interiorul acestuia au loc procese complexe, de care depind viabilitatea corpului și activitatea organelor sale.

In contact cu

Caracteristici structurale

Oamenii de știință studiază caracteristicile structurale ale celuleiși principiile activității sale. Este posibil să se examineze în detaliu caracteristicile structurii celulare numai cu ajutorul unui microscop puternic.

Toate țesuturile noastre - piele, oase, organe interne sunt formate din celule care sunt material de construcții, Sunt diferite formeși dimensiune, fiecare soi îndeplinește o funcție specifică, dar principalele caracteristici ale structurii lor sunt similare.

În primul rând, să aflăm ce stă la baza organizarea structurală celule. În cursul cercetării, oamenii de știință au descoperit că fundația celulară este principiul membranei. Se pare că toate celulele sunt formate din membrane, care constau dintr-un strat dublu de fosfolipide, unde din exterior și interior molecule de proteine imersate.

Ce proprietate este caracteristică pentru toate tipurile de celule: aceeași structură, precum și funcționalitate - reglarea procesului metabolic, utilizarea propriului material genetic (prezența și ARN), producția și consumul de energie.

La baza organizării structurale a celulei, se disting următoarele elemente care îndeplinesc o funcție specifică:

membrană Peretele celular este format din grăsimi și proteine. Sarcina sa principală este de a separa substanțele din interior de mediul extern. Structura este semipermeabilă: este capabilă să treacă monoxidul de carbon;
nucleu- regiunea centrala si componenta principala, separate de alte elemente printr-o membrana. În interiorul nucleului se află informațiile despre creștere și dezvoltare, materialul genetic, prezentat sub formă de molecule de ADN care alcătuiesc;
citoplasmă este o substanță lichidă mediu intern unde o varietate de vitale procese importante, conține o mulțime de componente importante.

În ce constă conținutul celular, care sunt funcțiile citoplasmei și componentele sale principale:

Ribozom- cel mai important organel, care este necesar pentru procesele de biosinteză a proteinelor din aminoacizi, proteinele îndeplinesc un număr imens de sarcini vitale.
Mitocondriile- o altă componentă situată în interiorul citoplasmei. Poate fi descris într-o singură frază - o sursă de energie. Funcția lor este de a furniza componentelor energie pentru producția ulterioară de energie.
aparate Golgi constă din 5 - 8 pungi, care sunt interconectate. Sarcina principală a acestui aparat este transferul de proteine în alte părți ale celulei pentru a oferi potențial energetic.
Se efectuează curățarea elementelor deteriorate lizozomi.
Este angajat în transport reticul endoplasmatic, prin care proteinele mișcă molecule de substanțe utile.
Centrioli responsabil de reproducere.

Nucleu

Deoarece este un centru celular, trebuie acordată o atenție deosebită structurii și funcțiilor sale. Această componentă este un element esențial pentru toate celulele: conține trăsături ereditare. Fără nucleu, procesele de reproducere și transmitere a informațiilor genetice ar deveni imposibile. Priviți imaginea care prezintă structura nucleului.

Membrana nucleară, care este evidențiată în liliac, lasă să intre substanțele necesare și le eliberează înapoi prin pori - mici găuri.
Plasma este o substanță vâscoasă, conține toate celelalte componente nucleare.
miezul este situat chiar în centru, are forma unei sfere. Funcția sa principală este formarea de noi ribozomi.
Dacă te uiți la partea centrală a celulei într-o secțiune, poți vedea țesături subtile de culoare albastră - cromatina, substanța principală care constă dintr-un complex de proteine și fire lungi de ADN care poartă informațiile necesare.

membrana celulara

Să aruncăm o privire mai atentă asupra lucrării, structurii și funcțiilor acestei componente. Mai jos este un tabel care arată clar importanța carcasei exterioare.

Cloroplaste

Aceasta este o altă componentă foarte importantă. Dar de ce nu a fost menționat cloroplastul mai devreme, vă întrebați. Da, pentru că această componentă se găsește doar în celulele vegetale. Principala diferență dintre animale și plante constă în modul de nutriție: la animale este heterotrof, în timp ce la plante este autotrof. Aceasta înseamnă că animalele nu sunt capabile să creeze, adică să sintetizeze substanțe organice din cele anorganice - se hrănesc cu substanțe organice gata preparate. Plantele, dimpotrivă, sunt capabile să efectueze procesul de fotosinteză și conțin componente speciale - cloroplaste. Acestea sunt plastide verzi care conțin clorofilă. Cu participarea sa, energia luminii este transformată în energia legăturilor chimice ale substanțelor organice.

Interesant! Cloroplastele sunt concentrate în volume mari în principal în părțile aeriene ale plantelor - fructe și frunze verzi.

Dacă vi se pune o întrebare: numiți o caracteristică structurală importantă a compușilor organici ai unei celule, atunci răspunsul poate fi dat după cum urmează.

multe dintre ele conțin atomi de carbon, care au diferite substanțe chimice și proprietăți fiziceși sunt, de asemenea, capabili să se conecteze între ele;
sunt purtători, participanți activi la diferite procese care au loc în organisme sau sunt produsele lor. Aceasta se referă la hormoni, diverse enzime, vitamine;
poate forma lanțuri și inele, ceea ce asigură o varietate de conexiuni;
sunt distruse prin încălzire și interacțiune cu oxigenul;
atomii din compoziția moleculelor se combină între ei folosind legături covalente, nu se descompun în ioni și, prin urmare, interacționează lent, reacțiile dintre substanțe durează foarte mult timp - câteva ore și chiar zile.

Structura cloroplastei

țesături

Celulele pot exista una câte una, ca în organismele unicelulare, dar cel mai adesea sunt combinate în grupuri de felul lor și formează diferite structuri de țesut care alcătuiesc corpul. Există mai multe tipuri de țesuturi în corpul uman:

epitelială- concentrat pe suprafața pielii, organelor, elementelor tractului digestiv și sistemului respirator;
muscular- ne mișcăm datorită contracției mușchilor corpului nostru, efectuăm o varietate de mișcări: de la cea mai simplă mișcare a degetului mic până la alergare de mare viteză. Apropo, bătăile inimii apar și din cauza contracției țesutului muscular;
țesut conjunctiv reprezintă până la 80 la sută din masa tuturor organelor și joacă un rol protector și de susținere;
agitat- forme fibrele nervoase. Datorită acesteia, prin corp trec diverse impulsuri.

procesul de reproducere

De-a lungul vieții unui organism, apare mitoza - acesta este numele procesului de divizare, constând din patru etape:

Profaza. Cei doi centrioli ai celulei se divid și se mișcă în direcții opuse. În același timp, cromozomii formează perechi, iar învelișul nucleului începe să se descompună.
A doua etapă se numește metafaza. Cromozomii sunt localizați între centrioli, treptat învelișul exterior al nucleului dispare complet.
Anafaza este a treia etapă, în timpul căreia mișcarea centriolilor continuă în sens opus unul față de celălalt, iar cromozomii individuali urmează și ei centriolii și se îndepărtează unul de celălalt. Citoplasma și întreaga celulă încep să se micșoreze.
Telofază- etapa finală. Citoplasma se micșorează până când apar două celule noi identice. În jurul cromozomilor se formează o nouă membrană și în fiecare celulă nouă apare câte o pereche de centrioli.

Interesant! Celulele epiteliale se divid mai repede decât țesut osos. Totul depinde de densitatea țesăturilor și de alte caracteristici. Durata medie de viață a principalelor unități structurale este de 10 zile.

Structura celulară. Structura și funcțiile celulei. Viața celulară.

Concluzie

Ați învățat care este structura celulei cea mai importantă componentă a corpului. Miliarde de celule alcătuiesc un sistem uimitor de înțelept organizat, care asigură eficiența și vitalitatea tuturor reprezentanților lumii animale și vegetale.

Celula este unitatea elementară de bază a tuturor viețuitoarelor, prin urmare, are toate proprietățile organismelor vii: o structură foarte ordonată, obținând energie din exterior și folosind-o pentru a efectua munca și menține ordinea, metabolismul, o reacție activă la iritații, creșterea, dezvoltarea, reproducerea, dublarea și transferul informațiilor biologice către descendenți, regenerare (refacerea structurilor deteriorate), adaptarea la mediu.

Omul de știință german T. Schwann a creat la mijlocul secolului al XIX-lea o teorie celulară, ale cărei prevederi principale indicau că toate țesuturile și organele sunt compuse din celule; celulele vegetale și animale sunt fundamental similare între ele, toate apar în același mod; activitatea organismelor este suma activității vitale a celulelor individuale. Influență mare asupra dezvoltare ulterioară Marele om de știință german R. Virchow a avut o mare influență asupra teoriei celulare și asupra teoriei celulei în general. El nu numai că a reunit toate numeroasele fapte disparate, dar a și arătat în mod convingător că celulele sunt o structură permanentă și apar numai prin reproducere.

Teoria celulară în interpretarea modernă cuprinde următoarele prevederi principale: celula este unitatea elementară universală a viului; celulele tuturor organismelor sunt fundamental similare ca structură, funcție și compoziție chimică; celulele se reproduc numai prin divizarea celulei originale; organismele pluricelulare sunt ansambluri celulare complexe care formează sisteme integrale.

Mulțumită metode moderne au fost identificate studii două tipuri principale de celule: celule eucariote mai complex organizate, foarte diferențiate (plante, animale și unele protozoare, alge, ciuperci și licheni) și celule procariote mai puțin complex organizate (alge albastru-verzi, actinomicete, bacterii, spirochete, micoplasme, rickettsia, chlamydia).

Spre deosebire de celula procariotă, celula eucariotă are un nucleu delimitat de o membrană dublă nucleară și un număr mare de organele membranare.

ATENŢIE!

Celula este principala structurală și unitate funcțională organisme vii, efectuând creșterea, dezvoltarea, metabolismul și energia, stocarea, procesarea și implementarea informațiilor genetice. Din punct de vedere al morfologiei, o celulă este un sistem complex de biopolimeri, separat de mediul extern printr-o membrană plasmatică (plasmolema) și format dintr-un nucleu și citoplasmă, în care se află organele și incluziunile (granule).

Care sunt celulele?

Celulele sunt diverse în formă, structură, compoziție chimică și natura metabolismului.

Toate celulele sunt omoloage, adică au o serie de caracteristici structurale comune de care depinde îndeplinirea funcţiilor de bază. Celulele sunt inerente unității de structură, metabolism (metabolism) și compoziție chimică.

Cu toate acestea, celulele diferite au și structuri specifice. Acest lucru se datorează îndeplinirii funcțiilor lor speciale.

Structura celulară

Structura ultramicroscopică a celulei:

1 - citolemă (membrană plasmatică); 2 - vezicule pinocitare; 3 - centrul celular al centrozomului (citocentrul); 4 - hialoplasma; 5 - reticul endoplasmatic: a - membrana reticulului granular; b - ribozomi; 6 - legătura spațiului perinuclear cu cavitățile reticulului endoplasmatic; 7 - miez; 8 - pori nucleari; 9 - reticul endoplasmatic negranular (neted); 10 - nucleol; 11 - aparat de plasă internă (complex Golgi); 12 - vacuole secretoare; 13 - mitocondrii; 14 - lipozomi; 15 - trei etape succesive de fagocitoză; 16 - legătura membranei celulare (citolema) cu membranele reticulului endoplasmatic.

Compoziția chimică a celulei

Celula conține mai mult de 100 elemente chimice, patru dintre ele reprezintă aproximativ 98% din masă, acestea sunt organogeni: oxigen (65–75%), carbon (15–18%), hidrogen (8–10%) și azot (1,5–3,0%) . Elementele rămase sunt împărțite în trei grupe: macronutrienți - conținutul lor în organism depășește 0,01%); microelemente (0,00001–0,01%) și ultramicroelemente (mai puțin de 0,00001).

Macroelementele includ sulf, fosfor, clor, potasiu, sodiu, magneziu, calciu.

Microelementele includ fier, zinc, cupru, iod, fluor, aluminiu, cupru, mangan, cobalt etc.

La ultramicroelemente - seleniu, vanadiu, siliciu, nichel, litiu, argint și mai sus. În ciuda conținutului foarte scăzut, microelementele și ultramicroelementele joacă un rol foarte important. Ele afectează în principal metabolismul. Fără ele, funcționarea normală a fiecărei celule și a organismului în ansamblu este imposibilă.

Celula este formată din substanțe anorganice și organice. Dintre substanțele anorganice, cea mai mare cantitate este apa. Cantitatea relativă de apă din celulă este de la 70 la 80%. Apa este un solvent universal; toate reacțiile biochimice din celulă au loc în ea. Cu participarea apei, se realizează reglarea căldurii. Substanțele care se dizolvă în apă (săruri, baze, acizi, proteine, carbohidrați, alcooli etc.) se numesc hidrofile. Substantele hidrofobe (grasimi si asemanatoare grasimilor) nu se dizolva in apa. Alte substanțe anorganice (săruri, acizi, baze, ioni pozitivi și negativi) sunt de la 1,0 la 1,5%.

Substanțele organice sunt dominate de proteine (10–20%), grăsimi sau lipide (1–5%), carbohidrați (0,2–2,0%) și acizi nucleici (1–2%). Conținutul de substanțe cu greutate moleculară mică nu depășește 0,5%.

O moleculă de proteină este un polimer care constă dintr-un număr mare de unități repetate de monomeri. Monomerii proteici de aminoacizi (există 20 dintre ei) sunt interconectați prin legături peptidice, formând un lanț polipeptidic (structura primară a unei proteine). Se răsucește într-o spirală, formând, la rândul său, structura secundară a proteinei. Datorită unei anumite orientări spațiale a lanțului polipeptidic, ia naștere o structură proteică terțiară, care determină specificitatea și activitatea biologică a moleculei proteice. Mai multe structuri terțiare se combină pentru a forma o structură cuaternară.

Proteinele îndeplinesc funcții esențiale. Enzimele – catalizatori biologici care cresc rata reacțiilor chimice în celulă de sute de mii de milioane de ori, sunt proteine. Proteinele, care fac parte din toate structurile celulare, îndeplinesc o funcție plastică (de construcție). Mișcările celulare sunt, de asemenea, efectuate de proteine. Ele asigură transportul substanțelor în celulă, în afara celulei și în interiorul celulei. Funcția protectoare a proteinelor (anticorpilor) este importantă. Proteinele sunt una dintre sursele de energie.Glucidele sunt împărțite în monozaharide și polizaharide. Acestea din urmă sunt construite din monozaharide, care, ca și aminoacizii, sunt monomeri. Dintre monozaharidele din celulă, cele mai importante sunt glucoza, fructoza (care conține șase atomi de carbon) și pentoza (cinci atomi de carbon). Pentozele fac parte din acizii nucleici. Monozaharidele sunt foarte solubile în apă. Polizaharidele sunt slab solubile în apă (glicogen în celulele animale, amidon și celuloză în celulele vegetale. Carbohidrații sunt o sursă de energie, carbohidrații complecși combinați cu proteine (glicoproteine), grăsimi (glicolipide) participă la formarea suprafețelor celulare și a interacțiunilor celulare.

Lipidele includ grăsimi și substanțe asemănătoare grăsimilor. Moleculele de grăsime sunt construite din glicerol și acizi grași. Substanțele asemănătoare grăsimilor includ colesterolul, unii hormoni și lecitina. Lipidele, care sunt componenta principală a membranelor celulare, îndeplinesc astfel o funcție de construcție. Lipidele sunt cele mai importante surse de energie. Deci, dacă odată cu oxidarea completă a 1 g de proteine sau carbohidrați, se eliberează 17,6 kJ de energie, atunci cu oxidarea completă a 1 g de grăsime - 38,9 kJ. Lipidele efectuează termoreglarea, protejează organele (capsulele de grăsime).

ADN și ARN

Acizii nucleici sunt molecule polimerice formate din monomeri de nucleotide. O nucleotidă constă dintr-o bază purinică sau pirimidină, un zahăr (pentoză) și un reziduu de acid fosforic. În toate celulele, există două tipuri de acizi nucleici: dezoxiribonucleici (ADN) și ribonucleici (ARN), care diferă prin compoziția bazelor și a zaharurilor.

Structura spațială a acizilor nucleici:

(conform B. Alberts et al., modificat) I - ARN; II - ADN; panglici - coloana vertebrală de zahăr-fosfat; A, C, G, T, U - baze azotate, rețelele dintre ele sunt legături de hidrogen.

molecula de ADN

Molecula de ADN este formată din două lanțuri de polinucleotide răsucite unul în jurul celuilalt sub forma unui dublu helix. Bazele azotate ale ambelor lanțuri sunt interconectate prin legături de hidrogen complementare. Adenina se combină numai cu timina, iar citozina cu guanina (A - T, G - C). ADN-ul conține informații genetice care determină specificitatea proteinelor sintetizate de celulă, adică secvența de aminoacizi din lanțul polipeptidic. ADN-ul moștenește toate proprietățile unei celule. ADN-ul se găsește în nucleu și mitocondrii.

moleculă de ARN

O moleculă de ARN este formată dintr-un lanț de polinucleotide. Există trei tipuri de ARN în celule. Informații sau ARNt ARN mesager (din limba engleză mesager - „intermediar”), care transportă informații despre secvența de nucleotide ADN către ribozomi (vezi mai jos). Transfer ARN (ARNt), care transportă aminoacizi în ribozomi. ARN ribozomal (ARNr), care este implicat în formarea ribozomilor. ARN-ul se găsește în nucleu, ribozomi, citoplasmă, mitocondrii, cloroplaste.

Compoziția acizilor nucleici:

Toate ființele vii sunt formate din celule - cavități mici, închise în membrană, umplute cu concentrat soluție apoasă substanțe chimice. Celulă- o unitate elementară a structurii și activității vitale a tuturor organismelor vii (cu excepția virusurilor, care sunt adesea denumite forme de viață necelulare), având propriul metabolism, capabil de existență independentă, auto-reproducere și dezvoltare. Toate organismele vii, fie ca animalele pluricelulare, plantele și ciupercile, sunt formate din mai multe celule, fie, ca multe protozoare și bacterii, sunt organisme unicelulare. Ramura biologiei care se ocupă cu studiul structurii și activității celulelor se numește citologie. Se crede că toate organismele și toate celulele lor constitutive au evoluat dintr-o celulă comună pre-ADN.

Istoricul aproximativ al celulei

Inițial, sub influența diverselor factori naturali(cald, radiații ultraviolete, descărcări electrice), au apărut primii compuși organici, care au servit ca material pentru construirea celulelor vii.

Apariția primelor molecule replicatoare pare să fi fost un moment cheie în istoria dezvoltării vieții. Un replicator este un fel de moleculă care este un catalizator pentru sinteza propriilor copii sau șabloane, care este un analog primitiv al reproducerii în lumea animală. Dintre cele mai comune molecule în prezent, ADN-ul și ARN-ul sunt replicatori. De exemplu, o moleculă de ADN plasată într-un pahar cu componentele necesare începe spontan să-și creeze propriile copii (deși mult mai încet decât într-o celulă sub acțiunea unor enzime speciale).

Apariția moleculelor replicatoare a lansat mecanismul evoluției chimice (prebiologice). Primele subiecte ale evoluției au fost cel mai probabil primitive, constând doar din câteva nucleotide, molecule de ARN. Această etapă este caracterizată (deși într-o formă foarte primitivă) de toate trăsăturile principale ale evoluției biologice: reproducerea, mutația, moartea, lupta pentru supraviețuire și selecția naturală.

Evoluția chimică a fost facilitată de faptul că ARN-ul este o moleculă universală. Pe lângă faptul că este un replicator (adică un purtător de informații ereditare), poate acționa ca enzime (de exemplu, enzime care accelerează replicarea sau enzime care descompun moleculele concurente).

La un moment dat în evoluție, au apărut enzime ARN care catalizează sinteza moleculelor de lipide (adică grăsimi). Moleculele de lipide au o proprietate remarcabilă: sunt polare și au o structură liniară, iar grosimea unuia dintre capete ale moleculei este mai mare decât cea a celuilalt. Prin urmare, moleculele de lipide în suspensie se adună spontan în învelișuri care au o formă apropiată de sferică. Deci, ARN-urile care sintetizează lipide au putut să se înconjoare cu o înveliș lipidic, ceea ce a îmbunătățit semnificativ rezistența ARN-ului la factorii externi.

O creștere treptată a lungimii ARN a dus la apariția ARN-urilor multifuncționale, fragmente individuale ale cărora au îndeplinit diferite funcții.

Se pare că primele diviziuni celulare au avut loc sub acțiunea lui factori externi. Sinteza lipidelor în interiorul celulei a dus la creșterea dimensiunii acesteia și la o pierdere a rezistenței, astfel încât o înveliș mare amorfă a fost împărțită în părți sub influența influențelor mecanice. Ulterior, a apărut o enzimă care reglează acest proces.

structura celulară

Toate formele de viață celulară de pe pământ pot fi împărțite în două regate în funcție de structura celulelor lor constitutive - procariote (prenucleare) și eucariote (nucleare). Celulele procariote sunt mai simple ca structură, aparent, au apărut mai devreme în procesul de evoluție. Celulele eucariote - mai complexe, au apărut mai târziu. Celulele care alcătuiesc corpul uman sunt eucariote. În ciuda varietății formelor, organizarea celulelor tuturor organismelor vii este supusă unor principii structurale uniforme.

Conținutul viu al celulei - protoplastul - este separat de mediu prin membrana plasmatică sau plasmalema. În interiorul celulei este umplut cu citoplasmă, care conține diverse organite și incluziuni celulare, precum și material genetic sub forma unei molecule de ADN. Fiecare dintre organelele celulei îndeplinește propria sa funcție specială și, împreună, toate determină activitatea vitală a celulei în ansamblu.

celula procariota

procariote(din latină pro - înainte, spre și greacă κάρῠον - miez, nucă) - organisme care, spre deosebire de eucariote, nu au un nucleu celular format și alte organele interne ale membranei (cu excepția rezervoarelor plate la speciile fotosintetice, de exemplu, în cianobacterii). Singura moleculă circulară mare (la unele specii - liniară) de ADN dublu catenar, care conține cea mai mare parte a materialului genetic al celulei (așa-numitul nucleoid) nu formează un complex cu proteinele histonelor (așa-numita cromatină). Procariotele includ bacterii, inclusiv cianobacteriile (alge albastre-verzi) și arheile. Descendenții celulelor procariote sunt organitele celulelor eucariote - mitocondriile și plastidele.

Celulele procariote au o membrană citoplasmatică, la fel ca și celulele eucariote. La bacterii, membrana este bistratificată (bistrat lipidic), în arhee, membrana este destul de des cu un singur strat. Membrana arheală este formată din substanțe diferite de cele care alcătuiesc membrana bacteriană. Suprafața celulelor poate fi acoperită cu o capsulă, teacă sau mucus. Pot avea flageli și vilozități.

Fig.1. Structura unei celule procariote tipice

Nucleul celulei, cum ar fi la eucariote, este absent la procariote. ADN-ul este în interiorul celulei, ordonat și pliat și susținut de proteine. Acest complex ADN-proteină se numește nucleoid. În eubacterii, proteinele care susțin ADN-ul sunt diferite de histonele care formează nucleozomi (la eucariote). Și arhibacteriile au histone și în acest sens sunt similare cu eucariotele. Procesele energetice la procariote au loc în citoplasmă și pe structuri speciale - mezosomi (excrescențe ale membranei celulare care sunt răsucite în spirală pentru a crește suprafața pe care are loc sinteza ATP). În interiorul celulei pot exista bule de gaz, substanțe de rezervă sub formă de granule de polifosfat, granule de carbohidrați, picături de grăsime. Pot fi prezente incluziuni de sulf (formate, de exemplu, ca rezultat al fotosintezei anoxice). Bacteriile fotosintetice au structuri pliate numite tilacoizi pe care are loc fotosinteza. Astfel, în principiu, procariotele au aceleași elemente, dar fără despărțitori, fără membrane interne. Acele partiții care sunt prezente sunt excrescențe ale membranei celulare.

Forma celulelor procariote nu este atât de diversă. Celulele rotunde se numesc coci. Atât arheile, cât și eubacterii pot avea această formă. Streptococii sunt coci aranjați în lanț. Stafilococii sunt grupuri de coci, diplococii sunt coci uniți în două celule, tetradele sunt patru, iar sarcinele sunt opt. Bacteriile în formă de baston se numesc bacili. Două bastoane - diplobacili, întinse într-un lanț - streptobacili. Există, de asemenea, bacterii corineforme (cu o extensie la capete, asemănătoare unui club), spirilla (celule lungi ondulate), vibrios (celule curbate scurte) și spirochete (ondulează diferit de spirilla). Toate cele de mai sus sunt ilustrate mai jos și sunt dați doi reprezentanți ai arheobacteriilor. Deși atât arheile, cât și bacteriile sunt organisme procariote (non-nucleare), structura celulelor lor are unele diferențe semnificative. După cum s-a menționat mai sus, bacteriile au un dublu strat lipidic (când capetele hidrofobe sunt scufundate în membrană, iar capetele încărcate ies din ambele părți), în timp ce arheile pot avea o membrană monostrat (există capete încărcate pe ambele părți și în interiorul lor). este o singură moleculă întreagă; această structură poate fi mai rigidă decât stratul dublu). Mai jos este structura membranei celulare a arheobacteriilor.

eucariote(eucariote) (din grecescul ευ - bun, complet și κάρῠον - miez, nucă) - organisme care, spre deosebire de procariote, au un nucleu celular bine conturat, delimitat de citoplasmă de membrana nucleară. Materialul genetic este închis în mai multe molecule lineare de ADN dublu catenar (în funcție de tipul de organisme, numărul lor pe nucleu poate varia de la două până la câteva sute), atașate din interior de membrana nucleului celular și formându-se în vastul nucleu. majoritatea (cu excepția dinoflagelatelor) un complex cu proteine histonice, numit cromatină. Celulele eucariote au un sistem de membrane interne care formează, pe lângă nucleu, o serie de alte organite (reticul endoplasmatic, aparat Golgi etc.). În plus, marea majoritate au simbioți intracelulari permanenți - procariote - mitocondrii, iar algele și plantele au și plastide.

celulă animală

Structura unei celule animale se bazează pe trei componente principale - nucleul, citoplasma și peretele celular. Împreună cu nucleul, citoplasma formează protoplasmă. Peretele celular este o membrană biologică (partiție) care separă celula de mediul extern, servește ca înveliș pentru organele celulare și nucleu și formează compartimente citoplasmatice. Dacă plasați preparatul la microscop, atunci structura celulei animale poate fi văzută cu ușurință. Peretele celular conține trei straturi. Straturile exterior și interior sunt proteine, iar stratul intermediar este lipidic. În acest caz, stratul lipidic este împărțit în încă două straturi - un strat de molecule hidrofobe și un strat de molecule hidrofile, care sunt aranjate într-o anumită ordine. Pe suprafața membranei celulare există o structură specială - glicocalixul, care asigură capacitatea selectivă a membranei. Cochilia trece substanțele necesare și le întârzie pe cele dăunătoare.

Fig.2. Structura unei celule animale

Structura unei celule animale are ca scop furnizarea functie de protectie deja la acest nivel. Pătrunderea substanțelor prin membrană are loc cu participarea directă a membranei citoplasmatice. Suprafața acestei membrane este destul de semnificativă datorită coturilor, excrescențelor, pliurilor și vilozităților. Membrana citoplasmatică trece atât prin cele mai mici particule, cât și pe cele mai mari. Structura unei celule animale este caracterizată prin prezența citoplasmei, constând în mare parte din apă. Citoplasma este un recipient pentru organele și incluziuni.

În plus, citoplasma conține și citoscheletul - filamente proteice care sunt implicate în procesul de diviziune celulară, delimitează spațiul intracelular și mențin forma celulară, capacitatea de a se contracta. O componentă importantă a citoplasmei este hialoplasma, care determină vâscozitatea și elasticitatea structurii celulare. În funcție de factorii externi și interni, hialoplasma își poate modifica vâscozitatea - devine lichidă sau asemănătoare gelului. Studiind structura unei celule animale, nu se poate decât să acorde atenție aparatului celular - organelele care se află în celulă. Toate organitele au propria lor structură specifică, care este determinată de funcțiile îndeplinite.

Nucleul este unitatea centrală celulară care conține informații ereditare și este implicată în metabolismul în celulă însăși. Organelele celulare includ reticulul endoplasmatic, centrul celular, mitocondriile, ribozomii, complexul Golgi, plastidele, lizozomii și vacuolele. Există organele similare în orice celulă, dar, în funcție de funcție, structura unei celule animale poate diferi în prezența unor structuri specifice.

Funcţiile organelelor celulare: - mitocondriile oxidează compuşii organici şi acumulează energie chimică; - reticulul endoplasmatic, datorită prezenței unor enzime speciale, sintetizează grăsimi și carbohidrați, canalele sale contribuind la transportul de substanțe în interiorul celulei; - ribozomii sintetizează proteine; - complexul Golgi concentrează proteina, compactează grăsimile sintetizate, polizaharidele, formează lizozomi și pregătește substanțe pentru îndepărtarea lor din celulă sau utilizarea directă în interiorul acesteia; - lizozomii descompun carbohidrații, proteinele, acizii nucleici și grăsimile, de fapt, digerând nutrienții care intră în celulă; - centrul celular este implicat în procesul de diviziune celulară; - vacuolele, datorită conținutului de seva celulară, susțin turgența celulară (presiune internă).

Structura unei celule vii este extrem de complexă - pe nivel celular au loc multe procese biochimice, care împreună asigură activitatea vitală a organismului.

hemoroizi

1 0 0

Dacă găsiți o eroare, vă rugăm să selectați o bucată de text și să apăsați Ctrl+Enter.

Structura celulei și funcțiile acesteia. Structura și funcțiile celulei

Structura celulară.

membrana celulara

Citoplasma

Nucleu

diviziune celulara

Mitoză

Meioză

Alternarea generațiilor

Celule primitive: procariote

diferențierea celulară

Metode de studiu a celulei

Caracteristici structurale

Nucleu

membrana celulara

Cloroplaste

țesături

procesul de reproducere

Concluzie

Care sunt celulele?

Structura celulară

Compoziția chimică a celulei

ADN și ARN

molecula de ADN

moleculă de ARN

Alegerea editorilor