Структурата на животинска клетка със символи. Структурни единици на всички тъкани и органи на клетката

Клетката е най-малката структура от целия растителен и животински свят - най-загадъчният феномен на природата. Дори на собствено ниво клетката е изключително сложна и съдържа много структури, които изпълняват специфични функции. В тялото набор от определени клетки образува тъкани, тъканите образуват органи, а тези образуват системи от органи. Структурата на животното е сходна в много отношения, но в същото време има фундаментални различия. Например химичният състав на клетките е подобен, принципите на структурата и жизнената активност са сходни, но в растителните клетки няма центриоли (с изключение на водораслите), а нишестето служи като хранителна резервна база.

Животното се основава на три основни компонента - ядро, цитоплазма и клетъчна мембрана. Заедно с ядрото цитоплазмата образува протоплазма. Клетъчната мембрана е биологична мембрана (преграда), която отделя клетката от външната среда, служи като обвивка за клетъчните органели и ядрото и образува цитоплазмени отделения. Ако поставите препарата под микроскоп, можете лесно да видите структурата на животинска клетка. Клетъчната мембрана съдържа три слоя. Външният и вътрешният слой са протеини, а междинният слой е липид. В този случай липидният слой се разделя на още два слоя - слой от хидрофобни молекули и слой от хидрофилни молекули, които са подредени в определен ред. На повърхността на клетъчната мембрана има специална структура - гликокаликс, която осигурява селективната способност на мембраната. Черупката пропуска необходимите вещества и задържа тези, които причиняват вреда. Структурата на животинската клетка е насочена към осигуряване на защитна функция вече на това ниво. Проникването на вещества през мембраната става с прякото участие на цитоплазмената мембрана. Повърхността на тази мембрана е доста значителна поради завои, израстъци, гънки и вълни. Цитоплазмената мембрана позволява преминаването на малки и по-големи частици.

Структурата на животинската клетка се характеризира с наличието на цитоплазма, състояща се предимно от вода. Цитоплазмата е контейнер за органели и включвания. В допълнение, цитоплазмата съдържа и цитоскелет - протеинови нишки, които участват в процеса на ограничаване на вътреклетъчното пространство и поддържане на клетъчната форма и способността за свиване. Важен компонент на цитоплазмата е хиалоплазмата, която определя вискозитета и еластичността на клетъчната структура. В зависимост от външни и вътрешни фактори хиалоплазмата може да промени своя вискозитет - да стане течна или гелообразна.

Когато изучаваме структурата на животинската клетка, човек не може да не обърне внимание на клетъчния апарат - органелите, които се намират в клетката. Всички органели имат своя специфична структура, която се определя от функциите, които изпълняват. Ядрото е централната клетъчна единица, която съдържа наследствена информация и участва в метаболизма в самата клетка. Клетъчните органели включват ендоплазмен ретикулум, клетъчен център, митохондрии, рибозоми, комплекс Голджи, пластиди, лизозоми, вакуоли. Подобни органели се намират във всяка клетка, но в зависимост от функцията структурата на животинската клетка може да се различава в присъствието на специфични структури.

Органоиди:

Митохондриите окисляват и акумулират химическа енергия;

Благодарение на наличието на специални ензими, той синтезира мазнини и въглехидрати, неговите канали улесняват транспортирането на вещества в клетката;

Рибозомите синтезират протеини;

Комплексът на Голджи концентрира протеини, уплътнява синтезирани мазнини, полизахариди, образува лизозоми и подготвя вещества за тяхното отстраняване от клетката или директно използване вътре в нея;

Лизозомите разграждат въглехидрати, протеини, нуклеинови киселини и мазнини, като основно усвояват хранителните вещества, влизащи в клетката;

Клетъчният център участва в процеса на клетъчно делене;

Вакуолите, поради съдържанието на клетъчен сок, поддържат клетъчния тургор (вътрешно налягане).

Структурата на живата клетка е изключително сложна – на клетъчно ниво протичат множество биохимични процеси, които заедно осигуряват жизнените функции на организма.

Цитоплазмата е може би най-важната част от всяка клетъчна структура, представляваща вид „съединителна тъкан“ между всички компоненти на клетката.

Функциите и свойствата на цитоплазмата са разнообразни, ролята й в осигуряването на живота на клетката трудно може да бъде надценена.

Тази статия описва повечето от процесите, протичащи в най-малката жива структура на макро ниво, където основна роля играе гелообразната маса, която изпълва вътрешния обем на клетката и й придава външния вид и формата.

Цитоплазмата е вискозно (желеобразно) прозрачно вещество, което изпълва всяка клетка и е ограничено от клетъчната мембрана. Състои се от вода, соли, протеини и други органични молекули.

Всички органели на еукариотите, като ядрото, ендоплазмения ретикулум и митохондриите, са разположени в цитоплазмата. Частта от него, която не се съдържа в органелите, се нарича цитозол. Въпреки че може да изглежда, че цитоплазмата няма нито форма, нито структура, тя всъщност е високо организирано вещество, което се осигурява от така наречения цитоскелет (протеинова структура). Цитоплазмата е открита през 1835 г. от Робърт Браун и други учени.

Химичен състав

Основно цитоплазмата е веществото, което изпълва клетката. Това вещество е вискозно, гелообразно, състои се от 80% вода и обикновено е бистро и безцветно.

Цитоплазмата е субстанцията на живота, наричана още молекулярна супа, в който клетъчните органели са окачени и свързани помежду си чрез двуслойна липидна мембрана. Цитоскелетът, разположен в цитоплазмата, му придава формата. Процесът на цитоплазмения поток осигурява движението на полезни вещества между органелите и отстраняването на отпадъчните продукти. Това вещество съдържа много соли и е добър проводник на електричество.

Както беше казано, вещество Състои се от 70-90% вода и е безцветен. Повечето клетъчни процеси протичат в него, например, гликоза, метаболизъм, процеси на клетъчно делене. Външният прозрачен стъкловиден слой се нарича ектоплазма или клетъчна кора, вътрешната част на веществото се нарича ендоплазма. В растителните клетки протича процесът на цитоплазмения поток, който е потокът на цитоплазмата около вакуолата.

Основни характеристики

Трябва да се изброят следните свойства на цитоплазмата:

Структура и компоненти

При прокариоти (като бактерии), които нямат свързано с мембрана ядро, цитоплазмата представлява цялото съдържание на клетката в плазмената мембрана. При еукариотите (например растителни и животински клетки) цитоплазмата се формира от три отделни компонента: цитозол, органели и различни частици и гранули, наречени цитоплазмени включвания.

Цитозол, органели, включвания

Цитозолът е полутечен компонент, разположен отвън на ядрото и отвътре на плазмената мембрана. Цитозолът представлява приблизително 70% от обема на клетката и се състои от вода, цитоскелетни влакна, соли и органични и неорганични молекули, разтворени във вода. Също така съдържа протеини и разтворими структури като рибозоми и протеазоми. Вътрешната част на цитозола, най-течната и гранулирана, се нарича ендоплазма.

Мрежата от влакна и високите концентрации на разтворени макромолекули, като протеини, водят до образуването на макромолекулни агрегати, които силно влияят на преноса на вещества между компонентите на цитоплазмата.

Органоид означава "малък орган", който е свързан с мембрана. Органелите са разположени вътре в клетката и изпълняват специфични функции, необходими за поддържане живота на този най-малък градивен елемент на живота. Органелите са малки клетъчни структури, които изпълняват специализирани функции. Могат да се дадат следните примери:

• митохондриите;
• рибозоми;
• сърцевина;
• лизозоми;
• хлоропласти (в растенията);
• ендоплазмения ретикулум;
• Апарат на Голджи.

Вътре в клетката има и цитоскелет - мрежа от влакна, които й помагат да поддържа формата си.

Цитоплазмените включвания са частици, които са временно суспендирани в желеобразно вещество и се състоят от макромолекули и гранули. Могат да бъдат открити три вида такива включвания: секреторни, хранителни и пигментирани. Примери за секреторни включвания включват протеини, ензими и киселини. Гликогенът (молекулата за съхранение на глюкоза) и липидите са основни примери за включвания на хранителни вещества, а меланинът, намиращ се в кожните клетки, е пример за включвания на пигмент.

Цитоплазмените включвания, като малки частици, суспендирани в цитозола, представляват разнообразен набор от включвания, присъстващи в различни видове клетки. Това могат да бъдат или кристали от калциев оксалат или силициев диоксид в растенията, или гранули от нишесте и гликоген. Широка гама от включвания са липиди, които имат сферична форма, присъстват както в прокариотите, така и в еукариотите и служат за натрупване на мазнини и мастни киселини. Например, такива включвания заемат по-голямата част от обема на адипозитите - специализирани клетки за съхранение.

Функции на цитоплазмата в клетката

Най-важните функции могат да бъдат представени в следната таблица:

• осигуряване на формата на клетката;
• местообитание на органели;
• транспорт на вещества;
• доставка на хранителни вещества.

Цитоплазмата служи за поддържане на органелите и клетъчните молекули. Много клетъчни процеси протичат в цитоплазмата. Някои от тези процеси включват протеинов синтез, първият етап от клетъчното дишане, което се нарича гликолиза, процеси на митоза и мейоза. В допълнение, цитоплазмата помага на хормоните да се движат в клетката и отпадъчните продукти също се отстраняват през нея.

Повечето от различните действия и събития се извършват в тази подобна на желатин течност, която съдържа ензими, които насърчават разграждането на отпадъчните продукти, и много метаболитни процеси също се извършват тук. Цитоплазмата осигурява на клетката форма, изпълва я и спомага за поддържането на органелите на техните места. Без него клетката би изглеждала „изпусната“ и различни вещества не биха могли лесно да се преместят от един органел в друг.

Транспорт на вещества

Течната субстанция на съдържанието на клетката е много важна за поддържане на нейните жизнени функции, тъй като позволява лесен обмен на хранителни вещества между органелите. Този обмен се дължи на процеса на цитоплазмен поток, който е потокът от цитозол (най-подвижната и течна част от цитоплазмата), транспортиращ хранителни вещества, генетична информация и други вещества от един органел до друг.

Някои от процесите, които протичат в цитозола, включват също метаболитен трансфер. Органелата може да произвежда аминокиселина, мастна киселина и други вещества, които се движат през цитозола до органелата, която се нуждае от тези вещества.

Цитоплазмените потоци водят до самата клетка може да се движи. Някои от най-малките жизнени структури са снабдени с реснички (малки подобни на косми структури от външната страна на клетката, които позволяват на клетката да се движи в пространството). За други клетки, например амеба, единственият начин за движение е движението на течност в цитозола.

Снабдяване с хранителни вещества

В допълнение към транспортирането на различни материали, течното пространство между органелите действа като вид камера за съхранение на тези материали до момента, в който те действително се нуждаят от един или друг органел. Протеини, кислород и различни градивни елементи са суспендирани в цитозола. В допълнение към полезните вещества, цитоплазмата съдържа и метаболитни продукти, които чакат своя ред, докато процесът на отстраняване ги отстрани от клетката.

Плазмената мембрана

Клетъчната или плазмената мембрана е образувание, което предотвратява изтичането на цитоплазма от клетката. Тази мембрана е съставена от фосфолипиди, които образуват липиден двоен слой, който е полупропусклив: само определени молекули могат да проникнат през този слой. Протеини, липиди и други молекули могат да преминат през клетъчната мембрана чрез процеса на ендоцитоза, който произвежда везикула, съдържаща тези вещества.

Везикула, съдържаща течност и молекули, се отделя от мембраната, образувайки ендозома. Последният се придвижва вътре в клетката до своите реципиенти. Отпадъчните продукти се елиминират чрез процеса на екзоцитоза. В този процес везикулите, образувани в апарата на Голджи, се свързват с мембрана, която изтласква съдържанието им в околната среда. Мембраната също така придава на клетката форма и служи като поддържаща платформа за цитоскелета и клетъчната стена (при растенията).

Растителни и животински клетки

Сходството на вътрешното съдържание на растителните и животинските клетки показва сходния им произход. Цитоплазмата осигурява механична опора на вътрешните структури на клетката, които са окачени в нея.

Цитоплазмата поддържа формата и консистенцията на клетката и също така съдържа много химикали, които са ключови за поддържането на жизнените процеси и метаболизма.

Метаболитни реакции като гликоза и протеинов синтез се случват в желеподобното съдържание. В растителните клетки, за разлика от животинските клетки, има движение на цитоплазмата около вакуолата, което е известно като цитоплазмен поток.

Цитоплазмата на животинските клетки е вещество, подобно на гел, разтворен във вода, запълва целия обем на клетката и съдържа протеини и други важни молекули, необходими за живота. Гелообразната маса съдържа протеини, въглеводороди, соли, захари, аминокиселини и нуклеотиди, всички клетъчни органели и цитоскелета.

Гелообразното съдържание на клетката, ограничено от мембрана, се нарича цитоплазма на живата клетка. Концепцията е въведена през 1882 г. от немския ботаник Едуард Страсбургер.

Структура

Цитоплазмата е вътрешната среда на всяка клетка и е характерна за клетките на бактерии, растения, гъби и животни.
Цитоплазмата се състои от следните компоненти:

• хиалоплазма (цитозоли) - течно вещество;
• клетъчни включвания - незадължителни компоненти на клетката;
• органели - постоянни компоненти на клетката;
• цитоскелет - клетъчна рамка.

Химичният състав на цитозола включва следните вещества:

• вода - 85%;
• протеини - 10%
• органични съединения - 5%.

Органичните съединения включват:

• минерални соли;
• въглехидрати;
• липиди;
• азотсъдържащи съединения;
• малко количество ДНК и РНК;
• гликоген (характерен за животински клетки).

Ориз. 1. Състав на цитоплазмата.

Цитоплазмата съдържа запас от хранителни вещества (капки мазнина, зърна полизахариди), както и неразтворими отпадъчни продукти на клетката.

Цитоплазмата е безцветна и постоянно се движи и тече. Той съдържа всички органели на клетката и осъществява тяхната взаимосвързаност. При частично отстраняване цитоплазмата се възстановява. Когато цитоплазмата е напълно отстранена, клетката умира.

Структурата на цитоплазмата е разнородна. Условно разпределете два слоя цитоплазма:

ТОП 4 статиикоито четат заедно с това

• ектоплазма (плазмагел) - външен плътен слой, който не съдържа органели;
• ендоплазма (плазмазол) - вътрешен, по-течен слой, съдържащ органели.

Разделянето на ектоплазма и ендоплазма е ясно изразено в протозоите. Ектоплазмата помага на клетката да се движи.

Отвън цитоплазмата е заобиколена от цитоплазмена мембрана или плазмалема. Предпазва клетката от увреждане, осъществява селективен транспорт на вещества и осигурява клетъчна възбудимост. Мембраната се състои от липиди и протеини.

Жизнена дейност

Цитоплазмата е жизненоважно вещество, участващо в основните процеси на клетката:

• метаболизъм;
• растеж;
• разделение.

Движението на цитоплазмата се нарича циклоза или цитоплазмен поток. Среща се в еукариотни клетки, включително хора. По време на циклозата цитоплазмата доставя вещества до всички органели на клетката, осъществявайки клетъчния метаболизъм. Цитоплазмата се движи през цитоскелета с консумацията на АТФ.

С увеличаване на обема на цитоплазмата клетката расте. Процесът на делене на тялото на еукариотна клетка след ядрено делене (кариокинеза) се нарича цитокинеза. В резултат на деленето на тялото цитоплазмата заедно с органелите се разпределя между две дъщерни клетки.

Ориз. 2. Цитокинеза.

Функции

Основните функции на цитоплазмата в клетката са описани в таблицата.

Отделянето на цитоплазмата от мембраната чрез осмоза на излизаща вода се нарича плазмолиза. Обратният процес - деплазмолиза - възниква, когато в клетката попадне достатъчно количество вода. Процесите са характерни за всяка клетка, с изключение на животинските.

Среден рейтинг: 4.7. Общо получени оценки: 77.

За разлика от еукариотните и гъбичните клетки, животинските клетки нямат. Тази функция е била загубена в далечното минало от едноклетъчни организми, които са дали началото на. Повечето клетки, както животински, така и растителни, са с размери от 1 до 100 µm (микрометра) и следователно се виждат само с микроскоп.

Най-ранните фосилни доказателства за животни датират от вендския период (преди 650-454 милиона години). Първият завършва с този период, но през последващия период експлозията на нови форми на живот дава началото на много от основните фаунистични групи, известни днес. Има доказателства, че животните са се появили преди началото (преди 505-438 милиона години).

Структурата на животинските клетки

Схема на структурата на животинската клетка

• - самовъзпроизвеждащи се органели, състоящи се от девет снопа микротубули и открити само в животински клетки. Те помагат за организирането на клетъчното делене, но не са от съществено значение за този процес.
• - необходими за движението на клетките. В многоклетъчните организми ресничките функционират, за да движат течности или вещества около неподвижна клетка или за групи от клетки.
• - мрежа от торбички, която произвежда, обработва и транспортира химически съединения вътре и извън клетката. Той е свързан с двуслойна ядрена обвивка, осигуряваща тръбопровод между ядрото и.
• Ендозомите са свързани с мембрана везикули, образувани от сложен набор от процеси, известни като ендозоми, и се намират в цитоплазмата на почти всяка животинска клетка. Основният механизъм на ендоцитозата е противоположен на това, което се случва по време на клетъчната секреция.
• - отдел за разпространение и доставка на клетъчни химикали. Той модифицира протеините и мазнините, вградени в ендоплазмения ретикулум, и ги подготвя за износ извън клетката.
• Междинните филаменти са широк клас фиброзни протеини, които играят важна роля като структурни и функционални елементи.

Разделя всички клетки (или живи организми) на два вида: прокариотиИ еукариоти. Прокариотите са безядрени клетки или организми, които включват вируси, прокариотни бактерии и синьо-зелени водорасли, в които клетката се състои директно от цитоплазмата, в която се намира една хромозома - ДНК молекула(понякога РНК).

Еукариотни клеткиимат ядро, съдържащо нуклеопротеини (хистонов протеин + ДНК комплекс), както и др органоиди. Еукариотите включват повечето съвременни едноклетъчни и многоклетъчни живи организми, известни на науката (включително растения).

Структурата на еукариотните граноиди.

Име на органоид	Органоидна структура	Функции на органоида
Цитоплазма	Вътрешната среда на клетката, в която се намират ядрото и други органели. Има полутечна, дребнозърнеста структура.	Изпълнява транспортна функция. Регулира скоростта на метаболитните биохимични процеси. Осигурява взаимодействие между органелите.
Рибозоми	Малки органоиди със сферична или елипсоидална форма с диаметър от 15 до 30 нанометра.	Те осигуряват процеса на синтез на протеинови молекули и тяхното сглобяване от аминокиселини.
Митохондриите	Органели, които имат голямо разнообразие от форми - от сферична до нишковидна. Вътре в митохондриите има гънки от 0,2 до 0,7 µm. Външната обвивка на митохондриите има структура с двойна мембрана. Външната мембрана е гладка, а от вътрешната има кръстовидни израстъци с дихателни ензими.	Ензимите на мембраните осигуряват синтеза на АТФ (аденозинтрифосфорна киселина). Енергийна функция. Митохондриите осигуряват енергия на клетката, като я освобождават по време на разграждането на АТФ.
Ендоплазмен ретикулум (ER)	Система от мембрани в цитоплазмата, която образува канали и кухини. Има два вида: гранулиран, който има рибозоми, и гладък.	Осигурява процеси за синтез на хранителни вещества (протеини, мазнини, въглехидрати). Протеините се синтезират върху гранулиран EPS, докато мазнините и въглехидратите се синтезират върху гладък EPS. Осигурява циркулация и доставка на хранителни вещества в клетката.
Пластиди(органели, характерни само за растителните клетки) са три вида:	Двойни мембранни органели
Левкопласти	Безцветни пластиди, които се намират в грудки, корени и луковици на растения.	Те са допълнителен резервоар за съхранение на хранителни вещества.
Хлоропласти	Органелите са с овална форма и зелен цвят. Те са отделени от цитоплазмата с две трислойни мембрани. Хлоропластите съдържат хлорофил.	Те преобразуват органични вещества от неорганични с помощта на слънчева енергия.
Хромопласти	Органели, жълти до кафяви на цвят, в които се натрупва каротин.	Насърчава появата на жълти, оранжеви и червени оцветени части в растенията.
Лизозоми	Органелите са с кръгла форма с диаметър около 1 микрон, имат мембрана на повърхността и комплекс от ензими вътре.	Храносмилателна функция. Те усвояват хранителните частици и елиминират мъртвите части от клетката.
Комплекс Голджи	Може да бъде с различни форми. Състои се от кухини, ограничени от мембрани. От кухините излизат тръбни образувания с мехурчета в краищата.	Образува лизозоми. Събира и отстранява органични вещества, синтезирани в EPS.
Клетъчен център	Състои се от центросфера (плътна част от цитоплазмата) и центриоли - две малки тела.	Изпълнява важна функция за клетъчното делене.
Клетъчни включвания	Въглехидрати, мазнини и протеини, които са непостоянни компоненти на клетката.	Резервни хранителни вещества, които се използват за функционирането на клетките.
Органоиди на движението	Камшичета и реснички (израстъци и клетки), миофибрили (нишковидни образувания) и псевдоподии (или псевдоподи).	Те изпълняват двигателна функция и също така осигуряват процеса на свиване на мускулите.

Клетъчно ядрое основният и най-сложен органел на клетката, затова ще го разгледаме