Клетъчна структура на различни организми. Структура и функция на клетката
Обектите на живата природа имат клетъчна структура, подобна на всички видове. Всяко кралство обаче има свои собствени характеристики. Тази статия ще ви помогне да разберете по-подробно каква е структурата на животинската клетка, в която ще ви разкажем не само за характеристиките, но и ще ви запознаем с функциите на органелите.
Един сложен животински организъм се състои от голям брой тъкани. Формата и предназначението на клетката зависи от вида тъкан, от която е част. Въпреки тяхното разнообразие е възможно да се идентифицират общи свойства в клетъчната структура:
- мембрана се състои от два слоя, които отделят съдържанието от външната среда. Структурата му е еластична, така че клетките могат да имат различни форми;
- цитоплазма разположени вътре в клетъчната мембрана. Това е вискозна течност, която непрекъснато се движи;
Поради движението на цитоплазмата вътре в клетката протичат различни химични процеси и метаболизъм.
- сърцевина - има голям размер в сравнение с растенията. Разположен в центъра, вътре в него има ядрен сок, ядро и хромозоми;
- митохондриите състоят се от много гънки - кристи;
- ендоплазмения ретикулум има много канали, през които хранителните вещества влизат в апарата на Голджи;
- комплекс от тубули наречени апарат на Голджи , натрупва хранителни вещества;
- лизозоми регулират количеството въглерод и други хранителни вещества;
- рибозоми разположени около ендоплазмения ретикулум. Тяхното присъствие прави мрежата грапава, гладката повърхност на ER показва липсата на рибозоми;
- центриоли - специални микротубули, които отсъстват в растенията.
Ориз. 1. Устройството на животинската клетка.
Наскоро учените откриха наличието на центриоли. Защото те могат да се видят и изследват само с помощта на електронен микроскоп.
Функции на клетъчните органели
Всяка органела изпълнява определени функции и съвместната им работа представлява единен сплотен организъм. Например:
- клетъчната мембрана осигурява транспорта на вещества в и извън клетката;
- Вътре в ядрото има генетичен код, който се предава от поколение на поколение. Точно сърцевина регулира функционирането на други клетъчни органели;
- Енергийните станции на тялото са митохондриите . Именно тук се образува веществото АТФ, при чието разграждане се отделя голямо количество енергия.
Ориз. 2. Устройството на митохондриите
- на стените апарат на Голджи синтезират се мазнини и въглехидрати, които са необходими за изграждането на мембраните на други органели;
- лизозоми разграждат ненужните мазнини и въглехидрати, както и вредните вещества;
- рибозоми синтезират протеини;
- клетъчен център (центриоли) играят важна роля във формирането на вретеното по време на клетъчната митоза.
Ориз. 3. Центриоли.
За разлика от растителната клетка, животинската клетка няма вакуоли. Въпреки това могат да се образуват временни малки вакуоли, които съдържат вещества, които трябва да бъдат отстранени от тялото.
ТОП 4 статиикоито четат заедно с това
Какво научихме?
Структурата на животинската клетка, която се изучава в уроците по биология в 7-9 клас, не се различава от структурата на другите живи клетки. Характеристика на животинската клетка е наличието на клетъчен център, така наречените центриоли, които участват в образуването на вретеното по време на митозата. За разлика от растителния организъм, няма вакуоли, пластиди или целулозни клетъчни стени. Клетъчната мембрана е доста еластична, което позволява на клетките да придобиват различни форми и размери.
Вие сами разбрахте какъв тип тяло сте и как са устроени човешките мускули. Време е да "погледнете в мускулите"...
Първо, помнете (който е забравил) или разберете (който не е знаел), че в нашето тяло има три вида мускулна тъкан: сърдечна, гладка (мускулите на вътрешните органи) и скелетна.
Това са скелетните мускули, които ще разгледаме в рамките на материала на този сайт, защото скелетните мускули формират образа на спортист.
Мускулната тъкан е клетъчна структура и сега трябва да разгледаме клетката, като единица от мускулни влакна.
Първо трябва да разберете структурата на всяка човешка клетка:
Както се вижда от фигурата, всяка човешка клетка има много сложна структура. По-долу ще дам общи определения, които ще се появяват на страниците на този сайт. За повърхностно изследване на мускулната тъкан на клетъчно ниво те ще бъдат достатъчни:
Ядро- "сърцето" на клетката, което съдържа цялата наследствена информация под формата на ДНК молекули. Молекулата на ДНК е полимер с форма на двойна спирала. От своя страна, спиралите са набор от четири вида нуклеотиди (мономери). Всички протеини в тялото ни са кодирани от последователността на тези нуклеотиди.
Цитоплазма (саркоплазма- в мускулна клетка) - може да се каже, средата, в която се намира ядрото. Цитоплазмата е клетъчна течност (цитозол), съдържаща лизозоми, митохондрии, рибозоми и други органели.
Митохондриите– органели, които осигуряват клетъчните енергийни процеси, като окисление на мастни киселини и въглехидрати. По време на окислението се освобождава енергия. Тази енергия е насочена към обединение Аденезин дифосфат (ADP)И трета фосфатна група, в резултат на което се образува Аденезин трифосфат (АТФ)– вътреклетъчен източник на енергия, който поддържа всички процеси, протичащи в клетката (повече подробности). По време на обратната реакция отново се образува АДФ и се освобождава енергия.
Ензими- специфични вещества от протеинова природа, които служат като катализатори (ускорители) на химичните реакции, като по този начин значително увеличават скоростта на химичните процеси в тялото ни.
Лизозоми- вид кръгла обвивка, съдържаща ензими (около 50). Функцията на лизозомите е разграждането с помощта на ензими на вътреклетъчните структури и всичко, което клетката абсорбира отвън.
Рибозоми- най-важните клетъчни компоненти, които служат за образуване на протеинова молекула от аминокиселини. Образуването на протеин се определя от генетичната информация на клетката.
Клетъчна мембрана (мембрана)– осигурява целостта на клетките и е в състояние да регулира вътреклетъчния баланс. Мембраната е в състояние да контролира обмена с околната среда, т.е. една от неговите функции е да блокира някои вещества и да транспортира други. Така състоянието на вътреклетъчната среда остава постоянно.
Мускулната клетка, както всяка клетка в нашето тяло, също има всички компоненти, описани по-горе, но е изключително важно да разберете общата структура на мускулните влакна конкретно, която е описана в статията.
Материалите в тази статия са защитени от закона за авторското право. Копирането без посочване на линк към източника и уведомяване на автора е ЗАБРАНЕНО!
Всички живи същества и организми не се състоят от клетки: растения, гъби, бактерии, животни, хора. Въпреки минималния си размер, всички функции на целия организъм се изпълняват от клетката. В него протичат сложни процеси, от които зависи жизнеспособността на тялото и работата на неговите органи.
Във връзка с
Структурни характеристики
Учените изучават структурни характеристики на клеткатаи принципите на нейната работа. Възможно е да се изследват подробно характеристиките на клетъчната структура само с помощта на мощен микроскоп.
Всички наши тъкани – кожа, кости, вътрешни органи се състоят от клетки, които са строителни материали, се предлагат в различни форми и размери, всеки сорт изпълнява определена функция, но основните характеристики на структурата им са сходни.
Първо нека разберем какво се крие зад него структурна организация на клетките. В хода на своите изследвания учените са установили, че клетъчната основа е мембранен принцип.Оказва се, че всички клетки се образуват от мембрани, които се състоят от двоен слой фосфолипиди, където протеиновите молекули са потопени отвън и отвътре.
Какво свойство е характерно за всички видове клетки: същата структура, както и функционалност - регулиране на метаболитния процес, използване на собствен генетичен материал (наличие и РНК), получаване и потребление на енергия.
Структурната организация на клетката се основава на следните елементи, които изпълняват специфична функция:
- мембрана- клетъчна мембрана, състои се от мазнини и протеини. Основната му задача е да отделя веществата вътре от външната среда. Структурата е полупропусклива: може също така да предава въглероден окис;
- сърцевина– централната област и основният компонент, отделен от другите елементи с мембрана. Вътре в ядрото има информация за растежа и развитието, генетичен материал, представен под формата на ДНК молекули, които изграждат състава;
- цитоплазма- това е течно вещество, което образува вътрешната среда, където протичат различни жизнени процеси и съдържа много важни компоненти.
От какво се състои клетъчното съдържание, какви са функциите на цитоплазмата и нейните основни компоненти:
- Рибозома- най-важният органел, който е необходим за процесите на биосинтеза на протеини от аминокиселини; протеините изпълняват огромен брой жизненоважни задачи.
- Митохондриите- друг компонент, разположен вътре в цитоплазмата. Може да се опише с една фраза – източник на енергия. Тяхната функция е да осигурят на компонентите мощност за по-нататъшно производство на енергия.
- апарат на Голджисе състои от 5 - 8 торби, които са свързани помежду си. Основната задача на този апарат е преносът на протеини към други части на клетката, за да се осигури енергиен потенциал.
- Повредените елементи се почистват лизозоми.
- Занимава се с транспорт ендоплазмения ретикулум,през които протеините движат молекули на полезни вещества.
- Центриолиса отговорни за размножаването.
Ядро
Тъй като това е клетъчен център, трябва да се обърне специално внимание на неговата структура и функции. Този компонент е най-важният елемент за всички клетки: той съдържа наследствени характеристики. Без ядрото процесите на възпроизвеждане и предаване на генетична информация биха станали невъзможни. Вижте снимката, изобразяваща структурата на ядрото.
- Ядрената мембрана, която е подчертана в люляк, пропуска необходимите вещества и ги освобождава обратно през порите - малки дупчици.
- Плазмата е вискозно вещество и съдържа всички други ядрени компоненти.
- ядрото е разположено в самия център и има формата на сфера. Основната му функция е образуването на нови рибозоми.
- Ако погледнете централната част на клетката в напречно сечение, можете да видите фини сини тъкани - хроматин, основното вещество, което се състои от комплекс от протеини и дълги нишки на ДНК, които носят необходимата информация.
Клетъчната мембрана
Нека разгледаме по-отблизо работата, структурата и функциите на този компонент. По-долу има таблица, която ясно показва значението на външната обвивка.
Хлоропласти
Това е друг най-важен компонент. Но защо хлоропластите не бяха споменати по-рано, ще попитате? Да, защото този компонент се намира само в растителните клетки.Основната разлика между животните и растенията е методът на хранене: при животните той е хетеротрофен, а при растенията е автотрофен. Това означава, че животните не могат да създават, тоест да синтезират органични вещества от неорганични - те се хранят с готови органични вещества. Растенията, напротив, са способни да извършват процеса на фотосинтеза и съдържат специални компоненти - хлоропласти. Това са зелени пластиди, съдържащи веществото хлорофил. С негово участие светлинната енергия се превръща в енергията на химичните връзки на органичните вещества.
Интересно!Хлоропластите са концентрирани в големи количества предимно в надземните части на растенията – зелени плодове и листа.
Ако ви бъде зададен въпросът: назовете важна характеристика на структурата на органичните съединения на клетката, тогава отговорът може да бъде даден по следния начин.
- много от тях съдържат въглеродни атоми, които имат различни химични и физични свойства и също така могат да се комбинират помежду си;
- са носители, активни участници в различни процеси, протичащи в организмите, или са техни продукти. Това се отнася до хормони, различни ензими, витамини;
- може да образува вериги и пръстени, което осигурява разнообразни връзки;
- се разрушават при нагряване и взаимодействие с кислород;
- атомите в молекулите се комбинират помежду си с помощта на ковалентни връзки, не се разлагат на йони и следователно взаимодействат бавно, реакциите между веществата отнемат много дълго време - няколко часа и дори дни.
Структура на хлоропласта
Тъкани
Клетките могат да съществуват една по една, както при едноклетъчните организми, но най-често те се обединяват в групи от собствен вид и образуват различни тъканни структури, които изграждат организма. В човешкото тяло има няколко вида тъкани:
- епителен– концентрирани върху повърхността на кожата, органите, елементите на храносмилателния тракт и дихателната система;
- мускулест— ние се движим благодарение на свиването на мускулите на нашето тяло, извършваме различни движения: от най-простото движение на малкия пръст до бягане с висока скорост. Между другото, сърдечният ритъм също възниква поради свиването на мускулната тъкан;
- съединителната тъкансъставлява до 80 процента от масата на всички органи и играе защитна и поддържаща роля;
- нервен- образува нервни влакна. Благодарение на него през тялото преминават различни импулси.
Процес на възпроизвеждане
През целия живот на организма протича митоза - това е името, дадено на процеса на делене.състоящ се от четири етапа:
- Профаза. Двата центриола на клетката се делят и се движат в противоположни посоки. В същото време хромозомите образуват двойки и ядрената обвивка започва да се разпада.
- Вторият етап се нарича метафази. Хромозомите са разположени между центриолите и постепенно външната обвивка на ядрото напълно изчезва.
- Анафазае третият етап, по време на който центриолите продължават да се движат в обратна посока една от друга, а отделните хромозоми също следват центриолите и се отдалечават една от друга. Цитоплазмата и цялата клетка започват да се свиват.
- Телофаза– финален етап. Цитоплазмата се свива, докато се появят две еднакви нови клетки. Около хромозомите се образува нова мембрана и във всяка нова клетка се появява една двойка центриоли.
Интересно!Клетките в епитела се делят по-бързо, отколкото в костната тъкан. Всичко зависи от плътността на тъканите и други характеристики. Средната продължителност на живота на основните структурни звена е 10 дни.
Клетъчна структура. Структура и функции на клетката. Клетъчен живот.
Заключение
Научихте каква е структурата на клетката – най-важната съставна част на тялото. Милиарди клетки съставляват удивително мъдро организирана система, която осигурява работоспособността и жизнената активност на всички представители на животинския и растителния свят.
Клетките на животните и растенията, многоклетъчни и едноклетъчни, по принцип са сходни по структура. Разликите в детайлите на клетъчната структура са свързани с тяхната функционална специализация.
Основните елементи на всички клетки са ядрото и цитоплазмата. Ядрото има сложна структура, която се променя в различни фази на клетъчното делене или цикъл. Ядрото на неделяща се клетка заема приблизително 10-20% от общия й обем. Състои се от кариоплазма (нуклеоплазма), едно или повече нуклеоли (нуклеоли) и ядрена мембрана. Кариоплазмата е ядрен сок или кариолимфа, в която има нишки от хроматин, които образуват хромозоми.
Основни свойства на клетката:
- метаболизъм
- чувствителност
- репродуктивен капацитет
Клетката живее във вътрешната среда на тялото – кръв, лимфа и тъканна течност. Основните процеси в клетката са окисление и гликолиза – разграждането на въглехидратите без кислород. Клетъчната пропускливост е избирателна. Определя се от реакцията към високи или ниски концентрации на сол, фаго- и пиноцитоза. Секрецията е образуването и освобождаването от клетките на слузоподобни вещества (муцин и мукоиди), които предпазват от увреждане и участват в образуването на междуклетъчно вещество.
Видове клетъчни движения:
- амебоидни (псевдоподи) – левкоцити и макрофаги.
- плъзгане – фибробласти
- флагеларен тип – сперматозоиди (реснички и флагели)
Клетъчно делене:
- индиректни (митоза, кариокинеза, мейоза)
- директен (амитоза)
По време на митозата ядреното вещество се разпределя равномерно между дъщерните клетки, т.к Ядреният хроматин е концентриран в хромозоми, които се разделят на две хроматиди, които се разделят на дъщерни клетки.
Структури на живата клетка
Хромозоми
Задължителни елементи на ядрото са хромозомите, които имат специфична химична и морфологична структура. Те участват активно в метаболизма в клетката и са пряко свързани с наследственото предаване на свойства от едно поколение на друго. Трябва обаче да се има предвид, че въпреки че наследствеността се осигурява от цялата клетка като единна система, ядрените структури, а именно хромозомите, заемат специално място в това. Хромозомите, за разлика от клетъчните органели, са уникални структури, характеризиращи се с постоянен качествен и количествен състав. Те не могат да се заменят взаимно. Дисбалансът в хромозомния комплемент на клетката в крайна сметка води до нейната смърт.
Цитоплазма
Цитоплазмата на клетката има много сложна структура. Въвеждането на техники за тънко сечение и електронна микроскопия направи възможно да се види фината структура на подлежащата цитоплазма. Установено е, че последният се състои от паралелни сложни структури под формата на пластини и тубули, на повърхността на които има малки гранули с диаметър 100–120 Å. Тези образувания се наричат ендоплазмен комплекс. Този комплекс включва различни диференцирани органели: митохондрии, рибозоми, апарат на Голджи, в клетките на по-низши животни и растения - центрозоми, при животни - лизозоми, в растения - пластиди. В допълнение, цитоплазмата разкрива редица включвания, които участват в метаболизма на клетката: нишесте, мастни капчици, кристали на урея и др.
Мембрана
Клетката е заобиколена от плазмена мембрана (от латински „мембрана“ - кожа, филм). Функциите му са много разнообразни, но основната е защитната: предпазва вътрешното съдържание на клетката от влиянието на външната среда. Благодарение на различни израстъци и гънки на повърхността на мембраната, клетките са здраво свързани помежду си. Мембраната е проникната от специални протеини, през които могат да се движат определени вещества, необходими на клетката или за отстраняване от нея. По този начин метаболизмът се осъществява през мембраната. Освен това, което е много важно, веществата преминават през мембраната селективно, поради което необходимият набор от вещества се поддържа в клетката.
При растенията плазмената мембрана е покрита отвън с плътна мембрана, състояща се от целулоза (фибри). Черупката изпълнява защитни и поддържащи функции. Той служи като външна рамка на клетката, като й придава определена форма и размер, предотвратявайки прекомерното подуване.
Ядро
Разположен в центъра на клетката и разделен от двуслойна мембрана. Има сферична или удължена форма. Черупката - кариолема - има пори, необходими за обмена на вещества между ядрото и цитоплазмата. Съдържанието на ядрото е течно - кариоплазма, която съдържа плътни тела - нуклеоли. Те отделят гранули - рибозоми. По-голямата част от ядрото е ядрени протеини - нуклеопротеини, в нуклеолите - рибонуклеопротеини, а в кариоплазмата - дезоксирибонуклеопротеини. Клетката е покрита с клетъчна мембрана, която се състои от протеинови и липидни молекули, които имат мозаечна структура. Мембраната осигурява обмена на вещества между клетката и междуклетъчната течност.
EPS
Това е система от тубули и кухини, по стените на които има рибозоми, които осигуряват синтеза на протеини. Рибозомите могат да бъдат свободно разположени в цитоплазмата. Има два вида EPS - грапав и гладък: върху грапавия EPS (или гранулиран) има много рибозоми, които извършват протеинов синтез. Рибозомите придават на мембраните груб вид. Гладките ER мембрани не носят рибозоми на повърхността си, те съдържат ензими за синтеза и разграждането на въглехидрати и липиди. Гладкият EPS изглежда като система от тънки тръби и резервоари.
Рибозоми
Малки тела с диаметър 15–20 mm. Те синтезират протеинови молекули и ги сглобяват от аминокиселини.
Митохондриите
Това са двумембранни органели, чиято вътрешна мембрана има издатини - кристи. Съдържанието на кухините е матрица. Митохондриите съдържат голям брой липопротеини и ензими. Това са енергийните станции на клетката.
Пластиди (характерни само за растителните клетки!)
Тяхното съдържание в клетката е основната характеристика на растителния организъм. Има три основни типа пластиди: левкопласти, хромопласти и хлоропласти. Имат различни цветове. Безцветните левкопласти се намират в цитоплазмата на клетките на неоцветени части от растения: стъбла, корени, грудки. Например, има много от тях в картофените клубени, в които се натрупват нишестени зърна. Хромопластите се намират в цитоплазмата на цветята, плодовете, стъблата и листата. Хромопластите осигуряват жълт, червен и оранжев цвят на растенията. Зелените хлоропласти се намират в клетките на листата, стъблата и други растителни части, както и в различни водорасли. Хлоропластите са с размери 4-6 микрона и често имат овална форма. Във висшите растения една клетка съдържа няколко десетки хлоропласти.
Зелените хлоропласти могат да се трансформират в хромопласти, поради което листата пожълтяват през есента, а зелените домати стават червени, когато узреят. Левкопластите могат да се превърнат в хлоропласти (позеленяване на картофените клубени на светлина). По този начин хлоропластите, хромопластите и левкопластите са способни на взаимен преход.
Основната функция на хлоропластите е фотосинтезата, т.е. В хлоропластите на светлината органичните вещества се синтезират от неорганични поради преобразуването на слънчевата енергия в енергията на молекулите на АТФ. Хлоропластите на висшите растения са с размери 5-10 микрона и по форма наподобяват двойноизпъкнала леща. Всеки хлоропласт е заобиколен от двойна мембрана, която е избирателно пропусклива. Отвън е гладка мембрана, а отвътре има нагъната структура. Основната структурна единица на хлоропласта е тилакоидът, плоска двумембранна торбичка, която играе водеща роля в процеса на фотосинтеза. Тилакоидната мембрана съдържа протеини, подобни на митохондриалните протеини, които участват във веригата за транспортиране на електрони. Тилакоидите са подредени в купчини, наподобяващи купчини монети (от 10 до 150) и се наричат грана. Грана има сложна структура: в центъра е хлорофил, заобиколен от слой протеин; след това има слой от липоиди, отново протеин и хлорофил.
Комплекс Голджи
Тази система от кухини, ограничена от цитоплазмата чрез мембрана, може да има различна форма. Натрупването на протеини, мазнини и въглехидрати в тях. Провеждане на синтеза на мазнини и въглехидрати върху мембрани. Образува лизозоми.
Основният структурен елемент на апарата на Голджи е мембрана, която образува пакети от плоски цистерни, големи и малки везикули. Цистерните на апарата на Голджи са свързани с каналите на ендоплазмения ретикулум. Протеините, полизахаридите и мазнините, произведени върху мембраните на ендоплазмения ретикулум, се прехвърлят в апарата на Голджи, натрупват се в неговите структури и се „опаковат“ под формата на вещество, готово или за освобождаване, или за използване в самата клетка по време на нейното живот. Лизозомите се образуват в апарата на Голджи. Освен това той участва в растежа на цитоплазмената мембрана, например по време на клетъчното делене.
Лизозоми
Тела, отделени от цитоплазмата с единична мембрана. Ензимите, които съдържат, ускоряват разграждането на сложни молекули до прости: протеини до аминокиселини, сложни въглехидрати до прости, липиди до глицерол и мастни киселини, а също така разрушават мъртвите части на клетката и цели клетки. Лизозомите съдържат повече от 30 вида ензими (протеинови вещества, които увеличават скоростта на химичните реакции десетки и стотици хиляди пъти), способни да разграждат протеини, нуклеинови киселини, полизахариди, мазнини и други вещества. Разграждането на веществата с помощта на ензими се нарича лизис, откъдето идва и името на органела. Лизозомите се образуват или от структурите на комплекса на Голджи, или от ендоплазмения ретикулум. Една от основните функции на лизозомите е участието във вътреклетъчното смилане на хранителни вещества. В допълнение, лизозомите могат да разрушат структурите на самата клетка, когато тя умре, по време на ембрионалното развитие и в редица други случаи.
Вакуоли
Те са кухини в цитоплазмата, изпълнени с клетъчен сок, място за натрупване на резервни хранителни и вредни вещества; те регулират водното съдържание в клетката.
Клетъчен център
Състои се от две малки тела - центриоли и центросфера - уплътнен участък от цитоплазмата. Играе важна роля в клетъчното делене
Органоиди за клетъчно движение
- Камшичета и реснички, които са клетъчни израстъци и имат еднаква структура при животни и растения
- Миофибрилите са тънки нишки с дължина повече от 1 см с диаметър 1 микрон, разположени на снопове по мускулните влакна
- Псевдоподии (изпълняват функцията на движение; поради тях се получава мускулна контракция)
Прилики между растителни и животински клетки
Характеристиките, които са сходни между растителните и животинските клетки, включват следното:
- Подобна структура на структурната система, т.е. наличие на ядро и цитоплазма.
- Процесът на метаболизма на веществата и енергията е подобен по принцип.
- И животинските, и растителните клетки имат мембранна структура.
- Химическият състав на клетките е много подобен.
- Растителните и животинските клетки преминават през подобен процес на клетъчно делене.
- Растителните клетки и животинските клетки имат същия принцип на предаване на кода на наследствеността.
Съществени разлики между растителни и животински клетки
В допълнение към общите характеристики на структурата и жизнената активност на растителните и животинските клетки, има и специални отличителни черти на всяка от тях.
По този начин можем да кажем, че растителните и животинските клетки са сходни една с друга в съдържанието на някои важни елементи и някои жизненоважни процеси, а също така имат значителни разлики в структурата и метаболитните процеси.
Най-ценното, което човек има, е собственият му живот и животът на близките му. Най-ценното нещо на Земята е животът като цяло. А в основата на живота, в основата на всички живи организми са клетките. Можем да кажем, че животът на Земята има клетъчна структура. Ето защо е толкова важно да се знаекак са структурирани клетките. Строежът на клетките се изучава от цитологията – науката за клетките. Но идеята за клетките е необходима за всички биологични дисциплини.
Какво е клетка?
Дефиниция на понятието
клетка е структурна, функционална и генетична единица на всички живи същества, съдържаща наследствена информация, състояща се от мембранна мембрана, цитоплазма и органели, способни да се поддържат, обменят, размножават и развиват. © Сазонов V.F., 2015. © kineziolog.bodhy.ru, 2015..
Това определение за клетка, макар и кратко, е доста пълно. Той отразява 3 страни на универсалността на клетката: 1) структурна, т.е. като структурна единица, 2) функционална, т.е. като единица дейност, 3) генетична, т.е. като единица на наследствеността и смяната на поколенията. Важна характеристика на клетката е наличието на наследствена информация в нея под формата на нуклеинова киселина - ДНК. Дефиницията също така отразява най-важната характеристика на клетъчната структура: наличието на външна мембрана (плазмолема), разделяща клетката и нейната среда. И,накрая, 4 най-важни признака на живот: 1) поддържане на хомеостаза, т.е. постоянство на вътрешната среда в условията на нейното постоянно обновяване, 2) обмен с външната среда на материя, енергия и информация, 3) способността за възпроизвеждане, т.е. към самовъзпроизвеждане, възпроизвеждане, 4) способността за развитие, т.е. към растеж, диференциация и оформяне.
По-кратко, но непълно определение: клетка е елементарната (най-малката и проста) единица на живота.
По-пълна дефиниция на клетка:
клетка е подредена, структурирана система от биополимери, ограничена от активна мембрана, образуваща цитоплазмата, ядрото и органелите. Тази биополимерна система участва в единен набор от метаболитни, енергийни и информационни процеси, които поддържат и възпроизвеждат цялата система като цяло.
Текстил е съвкупност от клетки, сходни по структура, функция и произход, съвместно изпълняващи общи функции. При хората в четирите основни групи тъкани (епителни, съединителни, мускулни и нервни) има около 200 различни типа специализирани клетки [Faler D.M., Shields D. Molecular biology of the cell: A Guide for doctors. / пер. от английски - М.: БИНОМ-Прес, 2004. - 272 с.].
Тъканите от своя страна образуват органи, а органите образуват системи от органи.
Живият организъм започва от клетка. Извън клетката няма живот, извън клетката е възможно само временно съществуване на жизнени молекули, например под формата на вируси. Но за активно съществуване и размножаване дори вирусите се нуждаят от клетки, дори и да са чужди.
Клетъчна структура
Фигурата по-долу показва структурните диаграми на 6 биологични обекта. Анализирайте кои от тях могат да се считат за клетки и кои не, според два варианта за дефиниране на понятието „клетка“. Представете отговора си под формата на таблица:
Клетъчна структура под електронен микроскоп
Мембрана
Най-важната универсална структура на клетката е клетъчна мембрана (синоним: плазмалема), покриващ клетката под формата на тънък филм. Мембраната регулира връзката между клетката и околната среда, а именно: 1) тя частично отделя съдържанието на клетката от външната среда, 2) свързва съдържанието на клетката с външната среда.
Ядро
Втората по важност и универсалност клетъчна структура е ядрото. Той не присъства във всички клетки, за разлика от клетъчната мембрана, поради което го поставяме на второ място. Ядрото съдържа хромозоми, съдържащи двойни вериги на ДНК (дезоксирибонуклеинова киселина). Секциите на ДНК са матрици за изграждането на информационна РНК, която от своя страна служи като матрица за изграждането на всички клетъчни протеини в цитоплазмата. По този начин ядрото съдържа, така да се каже, „чертежи“ за структурата на всички протеини на клетката.
Цитоплазма
Това е полутечната вътрешна среда на клетката, разделена на отделения от вътреклетъчни мембрани. Обикновено има цитоскелет за поддържане на определена форма и е в постоянно движение. Цитоплазмата съдържа органели и включвания.
На трето място можем да поставим всички други клетъчни структури, които могат да имат собствена мембрана и се наричат органели.
Органелите са постоянни, задължително присъстващи клетъчни структури, които изпълняват специфични функции и имат специфична структура. Въз основа на тяхната структура органелите могат да бъдат разделени на две групи: мембранни органели, които задължително включват мембрани, и немембранни органели. От своя страна мембранните органели могат да бъдат едномембранни - ако са образувани от една мембрана и двумембранни - ако обвивката на органелите е двойна и се състои от две мембрани.
Включвания
Включенията са непостоянни структури на клетката, които се появяват в нея и изчезват по време на процеса на метаболизма. Има 4 вида включвания: трофични (със снабдяване с хранителни вещества), секреторни (съдържащи секрети), екскреторни (съдържащи вещества, които трябва да се отделят) и пигментни (съдържащи пигменти - оцветяващи вещества).
Клетъчни структури, включително органели ( )
Включвания . Те не се класифицират като органели. Включенията са непостоянни структури на клетката, които се появяват в нея и изчезват по време на процеса на метаболизма. Има 4 вида включвания: трофични (със снабдяване с хранителни вещества), секреторни (съдържащи секрети), екскреторни (съдържащи вещества, които трябва да се отделят) и пигментни (съдържащи пигменти - оцветяващи вещества).
- (плазмолема).
- Ядро с ядро .
- Ендоплазмения ретикулум : грапави (зърнести) и гладки (агранулирани).
- Комплекс Голджи (апарат) .
- Митохондриите .
- Рибозоми .
- Лизозоми . Лизозомите (от гр. lysis - "разлагане, разтваряне, разпадане" и soma - "тяло") са везикули с диаметър 200-400 микрона.
- Пероксизоми . Пероксизомите са микротелца (везикули) с диаметър 0,1-1,5 µm, заобиколени от мембрана.
- Протеазоми . Протеазомите са специални органели за разграждане на протеини.
- Фагозоми .
- Микрофиламенти . Всеки микрофиламент е двойна спирала от глобуларни актинови протеинови молекули. Следователно съдържанието на актин дори в немускулни клетки достига 10% от всички протеини.
- Междинни нишки . Те са компонент на цитоскелета. Те са по-дебели от микрофиламентите и имат тъканно-специфичен характер:
- микротубули . Микротубулите образуват гъста мрежа в клетката. Стената на микротубула се състои от един слой глобуларни субединици на протеина тубулин. Напречен разрез показва 13 от тези субединици, образуващи пръстен.
- Клетъчен център .
- Пластиди .
- Вакуоли . Вакуолите са едномембранни органели. Те са мембранни „контейнери“, мехурчета, пълни с водни разтвори на органични и неорганични вещества.
- Реснички и флагели (специални органели) . Състоят се от 2 части: базално телце, разположено в цитоплазмата и аксонема - израстък над повърхността на клетката, който е покрит отвън с мембрана. Осигурете движение на клетката или движение на околната среда над клетката.
