Što je stanica i kakva joj je građa. Bitne razlike između biljnih i životinjskih stanica

Stanica je osnovna elementarna jedinica svih živih bića, stoga ima sva svojstva živih organizama: visoko uređenu strukturu, prima energiju izvana i koristi je za obavljanje poslova i održavanje reda, metabolizam, aktivan odgovor na podražaje, rast, razvoj, razmnožavanje, umnožavanje i prijenos bioloških informacija potomcima, regeneracija (obnova oštećenih struktura), prilagodba okolišu.

Njemački znanstvenik T. Schwann sredinom 19. stoljeća stvorio je staničnu teoriju, čije su glavne odredbe pokazale da se sva tkiva i organi sastoje od stanica; stanice biljaka i životinja u osnovi su slične jedna drugoj, sve nastaju na isti način; aktivnost organizama je zbroj životnih aktivnosti pojedinih stanica. Veliki utjecaj na daljnji razvoj Na staničnu teoriju i na teoriju stanica općenito utjecao je veliki njemački znanstvenik R. Virchow. Ne samo da je objedinio sve brojne različite činjenice, već je i uvjerljivo pokazao da su stanice stalna struktura i da nastaju samo razmnožavanjem.

Stanična teorija u svojoj modernoj interpretaciji uključuje sljedeće glavne odredbe: stanica je univerzalna elementarna jedinica živih bića; Stanice svih organizama u osnovi su slične po svojoj građi, funkciji i kemijski sastav; stanice se razmnožavaju samo diobom izvorne stanice; višestanični organizmi složeni su stanični sklopovi koji tvore cjelovite sustave.

Zahvaljujući suvremenim metodama istraživanja otkriveno je dvije glavne vrste stanica: složenije organizirane, visoko diferencirane eukariotske stanice (biljke, životinje i neke protozoe, alge, gljive i lišajevi) i manje složeno organizirane prokariotske stanice (modrozelene alge, aktinomicete, bakterije, spirohete, mikoplazme, rikecije, klamidije).

Za razliku od prokariotske stanice, eukariotska stanica ima jezgru omeđenu dvostrukom jezgrinom membranom i velikim brojem membranskih organela.

PAŽNJA!

Stanica je osnovna strukturna i funkcionalna jedinica živih organizama, koja obavlja rast, razvoj, metabolizam i energiju, pohranjuje, obrađuje i implementira genetske informacije. S morfološke točke gledišta, stanica je složen sustav biopolimera, odvojen od vanjsko okruženje plazma membrana (plasmolemma) i sastoji se od jezgre i citoplazme u kojima se nalaze organele i uključci (granule).

Koje vrste stanica postoje?

Stanice su raznolike po obliku, strukturi, kemijskom sastavu i prirodi metabolizma.

Sve su stanice homologne, tj. imaju niz zajedničkih strukturnih značajki o kojima ovisi izvedba osnovnih funkcija. Stanice karakterizira jedinstvo strukture, metabolizma (metabolizma) i kemijskog sastava.

U isto vrijeme, različite stanice imaju i specifične strukture. To je zbog njihove izvedbe posebnih funkcija.

Građa stanice

Ultramikroskopska struktura stanice:

1 - citolema (plazma membrana); 2 - pinocitozne vezikule; 3 - centrosom, stanično središte (citocentar); 4 - hijaloplazma; 5 - endoplazmatski retikulum: a - membrana granularnog retikuluma; b - ribosomi; 6 - veza perinuklearnog prostora sa šupljinama endoplazmatskog retikuluma; 7 - jezgra; 8 - nuklearne pore; 9 - negranularni (glatki) endoplazmatski retikulum; 10 - jezgrica; 11 - unutarnji retikularni aparat (Golgijev kompleks); 12 - sekretorne vakuole; 13 - mitohondrije; 14 - liposomi; 15 - tri uzastopna stupnja fagocitoze; 16 - veza stanične membrane (citoleme) s membranama endoplazmatskog retikuluma.

Kemijski sastav stanice

Stanica sadrži više od 100 kemijski elementi, četiri od njih čine oko 98% mase, to su organogeni: kisik (65-75%), ugljik (15-18%), vodik (8-10%) i dušik (1,5-3,0%). Ostali elementi podijeljeni su u tri skupine: makroelementi - njihov sadržaj u tijelu prelazi 0,01%); mikroelemenata (0,00001–0,01%) i ultramikroelemenata (manje od 0,00001).

Makroelementi uključuju sumpor, fosfor, klor, kalij, natrij, magnezij, kalcij.

Mikroelementi su željezo, cink, bakar, jod, fluor, aluminij, bakar, mangan, kobalt itd.

Ultramikroelementi uključuju selen, vanadij, silicij, nikal, litij, srebro i druge. Unatoč vrlo niskom sadržaju, mikroelementi i ultramikroelementi imaju vrlo važnu ulogu važna uloga. Oni uglavnom utječu na metabolizam. Bez njih se ne može normalno funkcioniranje svake stanice i organizma u cjelini.

Stanica se sastoji od anorganskih i organska tvar. Među anorganskim najveći broj voda. Relativna količina vode u ćeliji je između 70 i 80%. Voda je univerzalno otapalo, u njoj se odvijaju sve biokemijske reakcije u stanici. Uz sudjelovanje vode provodi se termoregulacija. Tvari koje se otapaju u vodi (soli, baze, kiseline, bjelančevine, ugljikohidrati, alkoholi itd.) nazivamo hidrofilnim. Hidrofobne tvari (masti i tvari slične mastima) ne otapaju se u vodi. Ostale anorganske tvari (soli, kiseline, baze, pozitivne i negativni ioni) u rasponu od 1,0 do 1,5%.

Među organskim tvarima prevladavaju bjelančevine (10-20%), masti ili lipidi (1-5%), ugljikohidrati (0,2-2,0%) i nukleinske kiseline (1-2%). Sadržaj tvari niske molekularne težine ne prelazi 0,5%.

Proteinska molekula je polimer koji se sastoji od velikog broja ponavljajućih jedinica monomera. Proteinski monomeri aminokiselina (njih 20) međusobno su povezani peptidnim vezama tvoreći polipeptidni lanac (primarna struktura proteina). Uvija se u spiralu, tvoreći zauzvrat sekundarnu strukturu proteina. Zbog specifične prostorne orijentacije polipeptidnog lanca nastaje tercijarna struktura proteina, koja određuje specifičnost i biološku aktivnost proteinske molekule. Nekoliko tercijarnih struktura međusobno se spajaju u kvaternarnu strukturu.

Proteini obavljaju bitne funkcije. Enzimi su biološki katalizatori koji povećavaju brzinu kemijske reakcije stotine tisuća milijuna puta u stanici su proteini. Proteini, kao dio svih staničnih struktura, obavljaju plastičnu (konstrukcijsku) funkciju. Pokrete stanica također provode proteini. Oni osiguravaju transport tvari u stanicu, iz stanice i unutar stanice. Važna je zaštitna funkcija proteina (protutijela). Proteini su jedan od izvora energije.Ugljikohidrati se dijele na monosaharide i polisaharide. Potonji su građeni od monosaharida koji su, kao i aminokiseline, monomeri. Od monosaharida u stanici najvažniji su glukoza, fruktoza (sadrži šest ugljikovih atoma) i pentoza (pet ugljikovih atoma). Pentoze su dio nukleinskih kiselina. Monosaharidi su visoko topljivi u vodi. Polisaharidi su slabo topljivi u vodi (u životinjskim stanicama glikogen, u biljnim stanicama - škrob i celuloza. Ugljikohidrati su izvor energije, složeni ugljikohidrati u kombinaciji s proteinima (glikoproteini), masti (glikolipidi) sudjeluju u stvaranju stanične površine i interakcije stanica.

Lipidi uključuju masti i tvari slične mastima. Molekule masti izgrađene su od glicerola i masnih kiselina. Tvari slične mastima uključuju kolesterol, neke hormone i lecitin. Lipidi, koji su glavni sastojci staničnih membrana, pritom obavljaju građevnu funkciju. Lipidi - najvažnijih izvora energije. Dakle, ako se potpunom oksidacijom 1 g proteina ili ugljikohidrata oslobodi 17,6 kJ energije, tada potpunom oksidacijom 1 g masti - 38,9 kJ. Lipidi provode termoregulaciju i štite organe (masne kapsule).

DNK i RNK

Nukleinske kiseline su polimerne molekule sastavljene od nukleotidnih monomera. Nukleotid se sastoji od purinske ili pirimidinske baze, šećera (pentoze) i ostatka fosforna kiselina. U svim stanicama postoje dvije vrste nukleinskih kiselina: dezoksiribonukleinska kiselina (DNA) i ribonukleinska kiselina (RNA), koje se razlikuju po sastavu baza i šećera.

Prostorna struktura nukleinskih kiselina:

(prema B. Alberts i sur., s modifikacijama) I - RNA; II - DNK; vrpce - okosnice šećernog fosfata; A, C, G, T, U su dušikove baze, rešetke između njih su vodikove veze.

molekula DNA

Molekula DNA sastoji se od dva polinukleotidna lanca uvijena jedan oko drugoga u obliku dvostruke spirale. Dušikove baze obaju lanaca međusobno su povezane komplementarnim vodikovim vezama. Adenin se spaja samo s timinom, a citozin - s gvaninom (A - T, G - C). DNA sadrži genetsku informaciju koja određuje specifičnost proteina koje stanica sintetizira, odnosno redoslijed aminokiselina u polipeptidnom lancu. DNA prenosi nasljeđem sva svojstva stanice. DNK se nalazi u jezgri i mitohondrijima.

molekula RNA

Molekulu RNA čini jedan polinukleotidni lanac. Postoje tri vrste RNA u stanicama. Informacijska ili glasnička RNA tRNA (od engleskog glasnika - "posrednik"), koja prenosi informacije o nukleotidnoj sekvenci DNA u ribosome (vidi dolje). Prijenosna RNA (tRNA), koja prenosi aminokiseline do ribosoma. Ribosomska RNA (rRNA), koja je uključena u stvaranje ribosoma. RNK se nalazi u jezgri, ribosomima, citoplazmi, mitohondrijima i kloroplastima.

Sastav nukleinskih kiselina:

Svi stanični oblici života na zemlji mogu se podijeliti u dva nadkraljevstva na temelju strukture njihovih sastavnih stanica - prokarioti (prenuklearni) i eukarioti (nuklearni). Prokariotske stanice su jednostavnije strukture; očito su nastale ranije u procesu evolucije. Eukariotske stanice su složenije i nastale su kasnije. Stanice koje čine ljudsko tijelo su eukariotske.

Unatoč raznolikosti oblika, organizacija stanica svih živih organizama podliježe zajedničkim strukturnim načelima.

Prokariotska stanica

Eukariotska stanica

Građa eukariotske stanice

Površinski kompleks životinjske stanice

Sadrži glikokaliks, plazma membrane i kortikalni sloj citoplazme koji se nalazi ispod. Plazma membrana se također naziva plazmalema, vanjska membrana stanice. Ovo je biološka membrana, debljine oko 10 nanometara. Pruža prvenstveno funkciju razgraničenja u odnosu na okoliš izvan stanice. Osim toga, ona nastupa transportna funkcija. Stanica ne rasipa energiju za održavanje cjelovitosti svoje membrane: molekule se drže zajedno prema istom principu po kojem se drže zajedno molekule masti - termodinamički je povoljnije da se hidrofobni dijelovi molekula nalaze u neposrednoj blizini jedno drugom. Glikokaliks su molekule oligosaharida, polisaharida, glikoproteina i glikolipida "usidrenih" u plazmalemu. Glikokaliks obavlja funkcije receptora i markera. Plazmatska membrana životinjskih stanica uglavnom se sastoji od fosfolipida i lipoproteina prošaranih proteinskim molekulama, posebice površinskim antigenima i receptorima. U kortikalnom (uz plazma membranu) sloju citoplazme nalaze se specifični citoskeletni elementi - aktinski mikrofilamenti poredani na određeni način. Glavna i najvažnija funkcija kortikalnog sloja (korteksa) su pseudopodijske reakcije: izbacivanje, pričvršćivanje i kontrakcija pseudopodija. U tom se slučaju mikrofilamenti preuređuju, produljuju ili skraćuju. Oblik stanice (na primjer, prisutnost mikrovila) također ovisi o strukturi citoskeleta kortikalnog sloja.

Građa citoplazme

Tekuća komponenta citoplazme naziva se i citosol. Pod svjetlosnim mikroskopom činilo se da je stanica ispunjena nečim poput tekuće plazme ili sola, u kojem jezgra i druge organele "plutaju". Zapravo to nije istina. Unutarnji prostor eukariotske stanice je strogo uređen. Kretanje organela koordinira se uz pomoć specijaliziranih transportnih sustava, tzv. mikrotubula, koji služe kao unutarstanične “ceste” i posebnih proteina dineina i kinezina, koji imaju ulogu “motora”. Pojedinačne proteinske molekule također ne difundiraju slobodno cijelim unutarstaničnim prostorom, već se usmjeravaju u potrebne odjeljke pomoću posebnih signala na svojoj površini, koje prepoznaju transportni sustavi stanice.

Endoplazmatski retikulum

U eukariotskoj stanici postoji sustav membranskih odjeljaka (cjevčica i cisterni) koji prelaze jedan u drugi, a koji se naziva endoplazmatski retikulum (ili endoplazmatski retikulum, ER ili EPS). Taj dio ER-a, na čije su membrane ribosomi pričvršćeni, naziva se zrnast(ili hrapav) endoplazmatski retikulum, na njegovim se membranama odvija sinteza proteina. Oni odjeljci koji nemaju ribosome na svojim stijenkama klasificiraju se kao glatko, nesmetano(ili agranularan) ER, koji sudjeluje u sintezi lipida. Unutarnji prostori glatkog i zrnatog ER nisu izolirani, već prelaze jedan u drugi i komuniciraju s lumenom jezgrene ovojnice.

Golgijev aparat

Jezgra

Citoskelet

Centriole

Mitohondriji

Usporedba pro- i eukariotskih stanica

Najviše važna razlika Eukarioti su se dugo razlikovali od prokariota po prisutnosti formirane jezgre i membranskih organela. Međutim, do 1970-1980-ih. postalo je jasno da je to samo posljedica dubljih razlika u organizaciji citoskeleta. Neko se vrijeme vjerovalo da je citoskelet karakterističan samo za eukariote, no sredinom 1990. god. kod bakterija su također otkriveni proteini homologni glavnim proteinima citoskeleta eukariota.

Prisutnost specifično strukturiranog citoskeleta omogućuje eukariotima stvaranje sustava mobilnih unutarnjih membranskih organela. Osim toga, citoskelet omogućuje pojavu endo- i egzocitoze (pretpostavlja se da su se unutarstanični simbionti, uključujući mitohondrije i plastide, pojavili u eukariotskim stanicama zahvaljujući endocitozi). Druga važna funkcija eukariotskog citoskeleta je osigurati diobu jezgre (mitoza i mejoza) i tijela (citotomija) eukariotske stanice (dioba prokariotskih stanica je organizirana jednostavnije). Razlike u građi citoskeleta objašnjavaju i druge razlike između pro- i eukariota - na primjer, postojanost i jednostavnost oblika prokariotskih stanica te značajnu raznolikost oblika i sposobnost njegova mijenjanja u eukariotskim stanicama, kao i relativno velika veličina potonjeg. Dakle, veličine prokariotskih stanica u prosjeku su 0,5-5 mikrona, veličine eukariotskih stanica u prosjeku od 10 do 50 mikrona. Osim toga, samo među eukariotima postoje istinski divovske stanice, poput masivnih jajašca morskih pasa ili nojeva (u ptičjem jajetu cijeli je žumanjak jedno ogromno jaje), neuroni velikih sisavaca, čiji procesi, ojačani citoskeletom , može doseći desetke centimetara duljine.

Anaplazija

Uništavanje stanične strukture (na primjer, kod malignih tumora) naziva se anaplazija.

Povijest otkrića stanica

Prvi koji je vidio stanice bio je engleski znanstvenik Robert Hooke (poznat nam zahvaljujući Hookeovom zakonu). Godine, pokušavajući shvatiti zašto drvo pluta tako dobro pluta, Hooke je počeo ispitivati ​​tanke dijelove pluta pomoću mikroskopa koji je unaprijedio. Otkrio je da je pluto podijeljeno na mnogo sićušnih stanica, što ga je podsjetilo na samostanske ćelije, te je te stanice nazvao cell (na engleskom cell znači “stanica, stanica, stanica”). Iste je godine nizozemski majstor Anton van Leeuwenhoek (-) prvi put upotrijebio mikroskop kako bi u kapi vode vidio “životinje” - žive organizme koji se kreću. Dakle, već po početkom XVIII stoljeća znanstvenici su znali da pod velikim povećanjem biljke imaju staničnu strukturu, a vidjeli su i neke organizme koji su kasnije nazvani jednostaničnima. No, stanična teorija o građi organizama formirala se tek sredinom 19. stoljeća, nakon što su se pojavili snažniji mikroskopi i razvijene metode fiksiranja i bojenja stanica. Jedan od njezinih utemeljitelja bio je Rudolf Virchow, no njegove su ideje sadržavale niz pogrešaka: primjerice, pretpostavio je da su stanice međusobno slabo povezane te da svaka postoji "sama za sebe". Tek je kasnije bilo moguće dokazati cjelovitost staničnog sustava.

Stanice su osnovne jedinice od kojih su građeni svi živi organizmi. Modernom čitatelju koji takvu izjavu smatra trivijalnom, može se činiti iznenađujućim da se prepoznavanje univerzalnosti stanične strukture svih živih bića dogodilo prije nešto više od 100 godina.

Prvi stanična teorija formulirali su 1839. botaničar Matthias Jakob Schleiden i zoolog Theodor Schwann; ovi su istraživači do njega došli neovisno jedan o drugome, kao rezultat proučavanja biljnih i životinjskih tkiva. Ubrzo nakon toga, 1859. godine, Rudolf Virchow potvrdio je isključivu ulogu stanice kao spremnika “žive tvari”, pokazujući da sve stanice potječu samo od već postojećih stanica: “Omnis cellula e cellula” (svaka stanica iz stanice). Kako su stanice vrlo konkretni objekti koje je lako promatrati, nakon svih ovih otkrića, eksperimentalno proučavanje stanica zamijenilo je teorijske rasprave o “životu” i dvojbenim Znanstveno istraživanje, na temelju tako nejasnih pojmova kao što je koncept "protoplazme".

Tijekom sljedećih stotinu godina znanstvenici koji su proučavali stanicu pristupili su ovom objektu s dvije potpuno različite pozicije. Citolozi su, koristeći stalno poboljšavane mikroskope, nastavili razvijati mikroskopsku i submikroskopsku anatomiju intaktne netaknute stanice. Počevši s idejom stanice kao grude tvari slične želeu u kojoj se ništa ne može razaznati,

uz želatinoznu citoplazmu koja ju prekriva izvan ljuske i nalazi se u središtu jezgre, uspjeli su pokazati da je stanica složena struktura diferencirana u različite organele, od kojih je svaka prilagođena obavljanju jednog ili drugog vitalna funkcija. Uz pomoć elektronski mikroskop citolozi su počeli razlikovati pojedinačne strukture uključene u obavljanje tih funkcija na molekularna razina. Zahvaljujući tome, u novije vrijeme istraživanje citologa stopilo se s radom biokemičara, koji su započeli s nemilosrdnim uništavanjem delikatnih struktura stanice; Proučavajući kemijsku aktivnost materijala dobivenog kao rezultat takvog uništavanja, biokemičari su uspjeli dešifrirati neke od biokemijskih reakcija koje se odvijaju u stanici i koje su u osnovi životni procesi, uključujući procese stvaranja same tvari stanice.

Trenutačno sjecište ova dva područja istraživanja stanica iziskivalo je posvećivanje cijelog broja Scientific Americana živim stanicama. Danas citolog pokušava objasniti na molekularnoj razini ono što vidi uz pomoć svojih različitih mikroskopa; tako citolog postaje "molekularni biolog". Biokemičar se pretvara u "biokemijskog citologa" koji proučava jednako i strukturu i biokemijsku aktivnost stanice. Čitatelj će moći vidjeti da nam same morfološke ili biokemijske metode istraživanja ne daju priliku prodrijeti u tajne strukture i funkcije stanice. Da bi se postigao uspjeh, potrebno je kombinirati obje metode istraživanja. Međutim, razumijevanje životnih fenomena postignuto proučavanjem stanica u potpunosti je potvrdilo mišljenje biologa 19. stoljeća, koji su tvrdili da živa materija ima staničnu strukturu, baš kao što su molekule građene od atoma.

Rasprava funkcionalna anatomijažive stanice, možda bismo trebali početi s činjenicom da u prirodi ne postoji određena tipična stanica. Poznajemo veliki broj jednostaničnih organizama, a stanice mozga ili mišićne stanice jednako se međusobno razlikuju po svojoj strukturi kao i po svojim funkcijama. No, unatoč svoj svojoj raznolikosti, sve su one stanice – sve imaju staničnu membranu, citoplazmu u kojoj se nalaze različite organele, au središtu svake od njih nalazi se jezgra. Osim određene strukture, sve stanice imaju niz zanimljivih zajedničkih karakteristika funkcionalne značajke. Prije svega, sve su stanice sposobne koristiti i pretvarati energiju, što se u konačnici temelji na korištenju sunčeve energije od strane stanica zelenih biljaka i njenom pretvaranju u energiju kemijskih veza. Razne specijalizirane stanice sposobne su pretvoriti energiju sadržanu u kemijskim vezama u električnu i mehaničku energiju, pa čak i natrag u energiju vidljive svjetlosti. Sposobnost pretvorbe energije ima vrlo važno za sve stanice, budući da im daje mogućnost da održe postojanost svoje unutarnje okoline i cjelovitost svoje strukture.

Živa stanica razlikuje se od svoje okoline nežive prirode jer sadrži vrlo velike i iznimno složene molekule. Te su molekule toliko jedinstvene da, nakon što ih sretnemo u neživom svijetu, uvijek možemo biti sigurni da se radi o ostacima mrtvih stanica. U rana razdoblja Tijekom razvoja Zemlje, kada je na njoj prvi put nastao život, očito je došlo do spontane sinteze složenih makromolekula iz manjih molekula. U modernim uvjetima, sposobnost sintetiziranja velikih molekula iz jednostavnijih tvari jedna je od glavnih razlikovna obilježjažive stanice.

Proteini su među tim makromolekulama. Osim činjenice da proteini čine glavninu "krute" tvari stanice, mnogi od njih (enzimi) imaju katalitička svojstva; to znači da su sposobni uvelike povećati brzinu kemijskih reakcija koje se odvijaju u stanici, posebice brzinu reakcija povezanih s pretvorbom energije. Sintezu proteina iz jednostavnijih jedinica – aminokiselina, kojih ima više od 20, reguliraju dezoksiribonukleinske i ribonukleinske kiseline (DNA i RNA); DNA i RNA su možda najsloženije od svih makromolekula u stanici. Iza posljednjih godina pa čak i mjeseci utvrđeno je da DNA smještena u staničnoj jezgri usmjerava sintezu RNA koja se nalazi i u jezgri i u citoplazmi. RNA, pak, daje specifičan slijed aminokiselina u proteinskim molekulama. Uloga DNA i RNA može se usporediti s ulogom arhitekta i građevinskog inženjera čijim zajedničkim trudom iz hrpe cigli, kamenja i crijepa izrasta lijepa kuća.

U jednom ili drugom stadiju života svaka se stanica dijeli: matična stanica raste i rađa dvije stanice kćeri kao rezultat vrlo fini proces, opisan u članku D. Maziy. Još uvijek na pragu 20. stoljeća. biolozi su shvatili da je najvažnija značajka ovog procesa ravnomjerna raspodjela između stanica kćeri posebnih tijela sadržanih u jezgri stanice majke; ta su tijela nazvana kromosomima, jer se pokazalo da su obojena određenim bojama. Pretpostavlja se da kromosomi služe kao nositelji nasljeđa; Zahvaljujući točnosti s kojom se događa njihova samoreprodukcija i distribucija, oni prenose stanicama kćerima sva svojstva matične stanice. Moderna biokemija je pokazala da se kromosomi sastoje uglavnom od DNK, a jedan od važne zadatke molekularne biologije je otkriti kako su genetske informacije kodirane u strukturi ove makromolekule.

Osim sposobnosti pretvorbe energije, biosinteze i razmnožavanja samorazmnožavanjem i diobom, stanice visokoorganiziranih životinja i biljaka imaju i druge osobine zbog kojih su prilagođene složenoj i usklađenoj djelatnosti koja je život organizma. Razvoj iz oplođene jajne stanice, koja je jedna jedina stanica, višestanični organizam nastaje ne samo kao rezultat diobe stanica, već i kao rezultat diferencijacije stanica kćeri u različite specijalizirane vrste, od kojih nastaju različita tkiva. U mnogim slučajevima, nakon diferencijacije i specijalizacije, stanice se prestaju dijeliti; postoji neka vrsta antagonizma između diferencijacije i rasta staničnom diobom.

U odraslom organizmu sposobnost reprodukcije i održavanja populacije vrste na određenoj razini ovisi o jajnoj stanici i spermiju. Te stanice, koje se nazivaju gamete, nastaju, kao i sve druge stanice u tijelu, tijekom procesa fragmentacije oplođenog jajašca i kasnije diferencijacije. Međutim, u svim onim dijelovima tijela odrasle osobe gdje se stalno događa trošenje stanica (u koži, crijevima itd.) koštana srž gdje se proizvode oblikovani elementi krvi), dioba stanica ostaje vrlo čest događaj.

Tijekom embrionalni razvoj Diferencirajuće stanice iste vrste pokazuju sposobnost međusobnog prepoznavanja. Stanice koje pripadaju istom tipu i međusobno slične spajaju se u tkivo koje je nedostupno stanicama svih drugih tipova. U tom međusobnom privlačenju i odbijanju stanica glavnu ulogu očito ima stanična membrana. Ova membrana je, osim toga, jedna od glavnih staničnih komponenti s kojom je povezana funkcija mišićnih stanica (dajući tijelu sposobnost kretanja), nervne ćelije(stvaraju veze potrebne za koordinirano djelovanje tijela) i osjetne stanice (opažaju nadražaje izvana i iznutra).

Iako u prirodi ne postoji stanica koja bi mogla? smatra tipičnom, mislimo da bi bilo korisno stvoriti njezin određeni model, takozvanu "kolektivnu" stanicu, koja bi kombinirala morfološke karakteristike izražene u jednom ili onom stupnju u svim stanicama.

Čak iu staničnoj membrani debljine od nekih 100 angstrema (1 angstrem je jednak desetomilijuntom dijelu milimetra), koja pod konvencionalnim mikroskopom izgleda samo kao granična linija, elektronsko mikroskopsko ispitivanje otkriva određenu strukturu. Istina, još uvijek ne znamo gotovo ništa o ovoj strukturi, ali o samoj prisutnosti stanična membrana složena struktura dobro se slaže sa svime što znamo o njegovim funkcionalnim svojstvima. Na primjer, membrane crvenih krvnih stanica i živčanih stanica sposobne su razlikovati ione natrija od iona kalija, iako su ti ioni slične veličine i jednaki električno punjenje. Membrana ovih stanica pomaže ionima kalija da prodru u stanicu, ali se "opire" ionima natrija, a to ne ovisi samo o propusnosti; drugim riječima, membrana ima sposobnost "aktivnog transporta iona". Osim toga, stanična membrana mehanički uvlači velike molekule i makroskopske čestice u stanicu. Elektronski mikroskop također je omogućio prodor u finu strukturu organela smještenih u citoplazmi, koje u konvencionalnom mikroskopu izgledaju kao zrnca. Najvažniji organeli su kloroplasti zelenih biljnih stanica i mitohondriji, koji se nalaze u životinjskim i biljnim stanicama. Ove organele su "elektrane" cjelokupnog života na Zemlji. Njihova je fina struktura prilagođena specifičnoj funkciji: u kloroplastima - za vezanje energije sunčeve svjetlosti tijekom fotosinteze, au mitohondrijima - za izvlačenje energije (ugrađene u kemijske veze hranjivih tvari koje ulaze u stanicu) u procesu oksidacije i disanja. Ove "elektrane" opskrbljuju energiju potrebnu za razne procese koji se odvijaju u stanici, da tako kažemo, u "prikladnom pakiranju" - u obliku energije fosfatnih veza jednog kemijski spoj, adenozin trifosfat (ATP).

Elektronski mikroskop omogućuje jasno razlikovanje mitohondrija s njihovom složenom finom strukturom od drugih tijela približno iste veličine – od lizosoma. Kao što je de Duve pokazao, lizosomi sadrže probavne enzime koji razgrađuju velike molekule, kao što su masti, proteini i nukleinske kiseline, u manje komponente koje mogu oksidirati mitohondrijski enzimi. Membrana lizosoma izolira probavne enzime sadržane u tim tijelima od ostatka citoplazme. Puknuće membrane i otpuštanje enzima sadržanih u lizosomima brzo dovodi do lize (otapanja) stanice.

Citoplazma sadrži mnoge druge inkluzije koje su manje rasprostranjene u stanicama različite vrste. Među njima su od posebnog interesa centrosomi i kinetosomi. Centrosomi se mogu vidjeti običnim mikroskopom samo u vrijeme stanične diobe; igraju vrlo važnu ulogu, tvoreći polove vretena - aparata koji vuče kromosome između dviju stanica kćeri. Što se tiče kinetosoma, oni se mogu naći samo u onim stanicama koje se kreću uz pomoć posebnih cilija ili flagela; U dnu svake resice ili flageluma nalazi se kinetosom. I centrosomi i kinetosomi sposobni su za samoreprodukciju: svaki par centrosoma tijekom stanične diobe daje drugi par ovih tijela; Kad god se na površini stanice pojavi nova resica, ona dobiva kinetosom, koji nastaje samodupliciranjem jednog od postojećih kinetosoma. U prošlosti su neki citolozi izrazili mišljenje da je struktura ovih dviju organela uvelike slična, unatoč tome što su njihove funkcije potpuno različite. Elektronsko mikroskopske studije potvrdile su ovu pretpostavku. Svaki organel se sastoji od 11 vlakana; dva su smještena u središtu, a preostalih devet na periferiji. Upravo tako su raspoređene sve trepavice i svi bičevi. Točna svrha ove strukture je nepoznata, ali je nedvojbeno povezana s kontraktilnošću cilija i flagela. Moguće je da je isti princip "monomolekularnog mišića" u osnovi djelovanja kinetosoma i centrosoma, koji imaju potpuno različite funkcije.

Elektronski mikroskop omogućio je potvrdu još jedne pretpostavke citologa prošlih godina, naime pretpostavke o postojanju "citoskeleta" - nevidljive strukture citoplazme. U većini stanica pomoću elektronskog mikroskopa može se otkriti složeni sustav unutarnjih membrana koji je nevidljiv kada se promatra konvencionalnim mikroskopom. Neke od ovih membrana imaju glatku površinu, dok je kod drugih jedna od površina hrapava zbog sitnih granula koje je prekrivaju. U različite stanice ti su membranski sustavi razvijeni u različitim stupnjevima; u amebi su vrlo jednostavne, au specijaliziranim stanicama u kojima se odvija intenzivna sinteza proteina (na primjer, u stanicama jetre ili gušterače), vrlo su razgranate i odlikuju se značajnom granularnošću.

Stručnjaci za elektronsku mikroskopiju različito procjenjuju sva ova opažanja. Najšire prihvaćeno gledište je ono K. Portera, koji je predložio naziv "endoplazmatski retikulum" za ovaj membranski sustav; po njegovom mišljenju, kretanje se događa kroz mrežu tubula koje formiraju membrane razne tvari od vanjske stanične membrane do nuklearne membrane. Neki istraživači smatraju da je unutarnja membrana nastavak vanjske membrane; Prema tim autorima, zahvaljujući dubokim udubljenjima u unutarnjoj membrani, površina kontakta stanice s tekućinom koja je pere znatno se povećava. Ako je uloga membrane doista toliko važna, onda bismo očekivali da stanica ima mehanizam koji joj omogućuje kontinuirano stvaranje nove membrane. J. Palad je predložio da je takav mehanizam misteriozni Golgijev aparat, koji je prvi otkrio talijanski citolog C. Golgi krajem prošlog stoljeća. Elektronski mikroskop je omogućio da se utvrdi da se Golgijev aparat sastoji od glatke membrane, koja često služi kao nastavak endoplazmatskog retikuluma.

Priroda granula koje pokrivaju "unutarnju" površinu membrane je izvan svake sumnje. Ove su granule posebno dobro izražene u stanicama koje sintetiziraju velike količine proteina. Kao što su T. Kaspersson i autor ovog članka pokazali prije 20-ak godina, takve su stanice različite visok sadržaj RNA. Nedavne studije su otkrile da su ove granule izuzetno bogate RNA i, sukladno tome, vrlo aktivne u sintezi proteina. Stoga se nazivaju ribosomi.

Unutarnju granicu citoplazme čini membrana koja okružuje staničnu jezgru. Još uvijek postoji mnogo neslaganja oko strukture ove membrane koju promatramo u elektronskom mikroskopu. Po izgledu, to je dvostruki film, u čijem se vanjskom sloju nalaze prstenovi ili rupice koje se otvaraju prema citoplazmi. Neki istraživači te prstenove smatraju porama kroz koje velike molekule prolaze iz citoplazme u jezgru ili iz jezgre u citoplazmu. Budući da je vanjski sloj membrane često u bliskom kontaktu s endoplazmatskim retikulumom, također se pretpostavlja da je jezgrina ovojnica uključena u stvaranje membrana ovog retikuluma. Također je moguće da se tekućine koje teku kroz tubule endoplazmatskog retikuluma nakupljaju u prostoru između dva sloja jezgrine ovojnice.

U jezgri se nalaze najvažnije strukture stanice – niti kromatina, u kojima se nalazi sva DNA sadržana u stanici. Kada stanica miruje (to jest, tijekom razdoblja rasta između dvije diobe), kromatin je raspršen po jezgri. Zahvaljujući tome, DNA dobiva maksimalnu površinu kontakta s drugim tvarima jezgre, koje vjerojatno služe kao materijal za izgradnju molekula RNA i za samoreprodukciju. Dok se stanica priprema za diobu, kromatin se sastavlja i zbija u kromosome, nakon čega se ravnomjerno raspoređuje između obje stanice kćeri.

Nukleoli nisu tako nedostižni kao kromatin; ova sferna tijela su jasno vidljiva u jezgri kada se promatraju pod konvencionalnim mikroskopom. Elektronski mikroskop nam omogućuje da vidimo da je jezgrica ispunjena malim granulama, sličnim ribosomima citoplazme. Jezgrice su bogate RNA i čini se da su aktivni centri za sintezu proteina i RNA. Kako bismo dovršili opis funkcionalne anatomije stanice, napominjemo da kromatin i jezgrice lebde u amorfnoj tvari nalik proteinu - jezgrinom soku.

Stvaranje moderne slike strukture stanice zahtijevalo je razvoj sofisticirane opreme i naprednijih metoda istraživanja. Obični svjetlosni mikroskop i danas je važan alat. Međutim, za istraživanje unutarnja struktura Stanice koje koriste ovaj mikroskop obično moraju ubiti stanicu i obojiti je raznim bojama koje selektivno otkrivaju njezine glavne strukture. Za promatranje ovih struktura u aktivnom stanju u živoj stanici, razvijeni su različiti mikroskopi, uključujući fazni kontrast, interferenciju, polarizaciju i fluorescenciju; svi ti mikroskopi temelje se na korištenju svjetla. U U zadnje vrijeme Elektronski mikroskop postaje glavni istraživački alat citologa. Uporaba elektronskog mikroskopa "komplicirana je, međutim, potrebom da se izlože predmeti koji se proučavaju složeni procesi obrade i snimanja, što neminovno povlači za sobom povredu izvornih slika povezanih s raznim izobličenjima i artefaktima. Ipak, napredujemo i sve smo bliže ispitivanju žive stanice pod velikim povećanjem.

Povijest razvoja tehničke opreme u biokemiji nije ništa manje značajna. Stvaranje centrifuga sa sve većim brzinama rotacije omogućuje dijeljenje sadržaja ćelije u sve veće i veći broj odvojene frakcije. Ove se frakcije dalje odvajaju i dijele kromatografijom i elektroforezom. Klasične metode Analiza se sada može prilagoditi za proučavanje količina i volumena koji su 1000 puta manji od onih koji su se ranije mogli odrediti. Znanstvenici su stekli sposobnost mjerenja brzine disanja nekoliko ameba ili nekoliko jaja morski jež ili odrediti sadržaj enzima u njima. Konačno, autoradiografija, metoda koja koristi radioaktivne tragove, omogućuje promatranje dinamičkih procesa koji se odvijaju u intaktnoj živoj stanici na substaničnoj razini.

Svi ostali članci u ovom zborniku posvećeni su uspjesima postignutim spajanjem ova dva najvažnija pravca u istraživanju stanice i daljnjim perspektivama koje se otvaraju pred biologijom. Zaključno, činilo bi mi se korisnim pokazati kako se kombinacijom citoloških i biokemijskih pristupa rješava jedan problem - problem uloge jezgre u životu stanice. Uklanjanje jezgre iz jednostaničnog organizma ne povlači trenutnu smrt citoplazme. Ako podijelite amebu na dvije polovice, ostavljajući jezgru u jednoj od njih, i podvrgnete obje polovice gladovanju, tada će obje živjeti oko dva tjedna; u jednostanične protozoe, papuče, lupanje trepetljika može se promatrati nekoliko dana nakon uklanjanja jezgre; fragmenti goleme jednostanične alge acetabularia bez jezgre žive nekoliko mjeseci i čak su sposobni za prilično primjetnu regeneraciju. Stoga se mnogi osnovni životni procesi stanice, uključujući (u slučaju Acetabularia) procese rasta i diferencijacije, mogu dogoditi s potpuna odsutnost gena i DNK. Fragmenti acetabularije bez jezgre sposobni su, na primjer, sintetizirati proteine, pa čak i specifične enzime, iako je poznato da je sinteza proteina regulirana genima. Međutim, sposobnost sintetiziranja tih fragmenata postupno blijedi. Na temelju ovih podataka možemo zaključiti da se u jezgri pod utjecajem DNA stvara neka tvar koja se otpušta u citoplazmu, gdje se postupno koristi. Iz takvih pokusa, provedenih uz istovremenu primjenu citoloških i biokemijskih metoda, proizlazi niz važnih zaključaka.

Prvo, jezgru treba smatrati glavnim središtem za sintezu nukleinskih kiselina (i DNA i RNA). Drugo, nuklearna RNA (ili njezin dio) ulazi u citoplazmu, gdje igra ulogu posrednika, prenoseći genetske informacije iz DNA u citoplazmu. Konačno, pokusi pokazuju da citoplazma, a posebno ribosomi, služe kao glavna arena za sintezu specifičnih proteina kao što su enzimi. Treba dodati da se mogućnost neovisne sinteze RNA u citoplazmi ne može smatrati isključenom i da se takva sinteza može detektirati u fragmentima acetabularije bez jezgre pod odgovarajućim uvjetima.

Ovaj kratki prikaz dosadašnjih podataka jasno pokazuje da stanica nije samo morfološka nego i fiziološka jedinica.

Najvrednije što čovjek ima je njegovo vlastiti život i živote njegovih najmilijih. Najvrjednija stvar na Zemlji je život uopće. A u osnovi života, u osnovi svih živih organizama su stanice. Možemo reći da život na Zemlji ima ćelijsku strukturu. Zato je jako važno znati kako su stanice strukturirane. Građu stanica proučava citologija – znanost o stanicama. Ali ideja stanica je neophodna za sve biološke discipline.

Što je stanica?

Definicija pojma

Ćelija je strukturna, funkcionalna i genetska jedinica svih živih bića, sadrži nasljednu informaciju, sastoji se od membrane membrane, citoplazme i organela, sposobna za održavanje, razmjenu, reprodukciju i razvoj. © Sazonov V.F., 2015. © kineziolog.bodhy.ru, 2015..

Ova definicija stanice, iako kratka, prilično je potpuna. Odražava 3 strane univerzalnosti stanice: 1) strukturnu, tj. kao strukturna jedinica, 2) funkcionalna, t.j. kao jedinica djelatnosti, 3) genetski, t.j. kao jedinica nasljeđa i smjene generacija. Važna karakteristika stanice je prisutnost nasljedne informacije u njoj u obliku nukleinske kiseline - DNA. Definicija također odražava najvažniju značajku strukture stanice: prisutnost vanjske membrane (plazmoleme) koja odvaja stanicu od okoline. I, konačno, 4 najvažnija znaka života: 1) održavanje homeostaze, t.j. postojanost unutarnjeg okoliša u uvjetima njegova stalnog obnavljanja, 2) razmjena s vanjskim okolišem tvari, energije i informacija, 3) sposobnost reprodukcije, t.j. na samorazmnožavanje, razmnožavanje, 4) sposobnost razvoja, t.j. na rast, diferencijaciju i morfogenezu.

Kraća, ali nepotpuna definicija: Ćelija je elementarna (najmanja i najjednostavnija) jedinica života.

Potpunija definicija ćelije:

Ćelija je uređen, strukturiran sustav biopolimera omeđenih aktivnom membranom, koji tvore citoplazmu, jezgru i organele. Ovaj biopolimerni sustav sudjeluje u jednom skupu metaboličkih, energetskih i informacijskih procesa koji održavaju i reproduciraju cijeli sustav kao cjelinu.

Tekstil je skup stanica sličnih po strukturi, funkciji i podrijetlu, koje zajednički obavljaju zajedničke funkcije. Kod ljudi, u četiri glavne skupine tkiva (epitelno, vezivno, mišićno i živčano), postoji oko 200 različite vrste specijalizirane stanice [Faler D.M., Shields D. Molekularna biologija stanica: vodič za liječnike. / Per. s engleskog - M.: BINOM-Press, 2004. - 272 str.].

Tkiva pak tvore organe, a organi tvore organske sustave.

Živi organizam počinje od stanice. Izvan stanice nema života, izvan stanice moguće je samo privremeno postojanje životnih molekula, na primjer, u obliku virusa. Ali za aktivno postojanje i reprodukciju, čak i virusi trebaju stanice, čak i ako su strane.

Građa stanice

Na donjoj slici prikazani su dijagrami strukture 6 bioloških objekata. Analizirajte koje se od njih mogu smatrati stanicama, a koje ne, prema dvije mogućnosti definiranja pojma "stanica". Svoj odgovor predstavite u obliku tablice:

Građa stanice pod elektronskim mikroskopom

Membrana

Najvažnija univerzalna struktura stanice je stanična membrana (sinonim: plazmalema), pokrivajući stanicu u obliku tankog filma. Membrana regulira odnos između stanice i njezine okoline, i to: 1) djelomično odvaja sadržaj stanice od vanjske sredine, 2) povezuje sadržaj stanice s vanjskom okolinom.

Jezgra

Druga najvažnija i univerzalna stanična struktura je jezgra. Nije prisutan u svim stanicama, za razliku od stanične membrane, zbog čega ga stavljamo na drugo mjesto. Jezgra sadrži kromosome koji sadrže dvostruke niti DNA (deoksiribonukleinska kiselina). Dijelovi DNA su predlošci za izgradnju glasničke RNK, koja zauzvrat služi kao predlošci za izgradnju svih staničnih proteina u citoplazmi. Dakle, jezgra sadrži, takoreći, "nacrte" za strukturu svih proteina stanice.

Citoplazma

Polutekuće je unutarnje okruženje stanice podijeljene u odjeljke unutarstaničnim membranama. Obično ima citoskelet za održavanje određenog oblika i u stalnom je pokretu. Citoplazma sadrži organele i inkluzije.

Na treće mjesto možemo staviti sve ostale stanične strukture koje mogu imati vlastitu membranu, a nazivaju se organele.

Organele su trajne, nužno prisutne stanične strukture koje obavljaju specifične funkcije i imaju specifičnu strukturu. Organele se prema svojoj građi mogu podijeliti u dvije skupine: membranske organele, u koje nužno spadaju membrane, i nemembranske organele. S druge strane, membranske organele mogu biti jednostruke membrane - ako ih čini jedna membrana i dvostruke membrane - ako je ljuska organela dvostruka i sastoji se od dvije membrane.

Uključivanja

Inkluzije su nepostojane strukture stanice koje se u njoj pojavljuju i nestaju tijekom procesa metabolizma. Postoje 4 vrste inkluzija: trofičke (s opskrbom hranjivim tvarima), sekretorne (sadrže izlučevine), ekskretorne (sadrže tvari koje se "oslobode") i pigmentne (sadrže pigmente - tvari za bojenje).

Stanične strukture, uključujući organele ( )

Uključivanja . Nisu klasificirani kao organele. Inkluzije su nepostojane strukture stanice koje se u njoj pojavljuju i nestaju tijekom procesa metabolizma. Postoje 4 vrste inkluzija: trofičke (s opskrbom hranjivim tvarima), sekretorne (sadrže izlučevine), ekskretorne (sadrže tvari koje se "oslobode") i pigmentne (sadrže pigmente - tvari za bojenje).

1. (plazmolema).
2. Jezgra s nukleolom .
3. Endoplazmatski retikulum : hrapavi (granularni) i glatki (agranularni).
4. Golgijev kompleks (aparat) .
5. Mitohondriji .
6. Ribosomi .
7. Lizosomi . Lizosomi (od gr. lysis - "razgradnja, otapanje, dezintegracija" i soma - "tijelo") su vezikule promjera 200-400 mikrona.
8. Peroksisomi . Peroksisomi su mikrotjelešca (vezikule) promjera 0,1-1,5 µm, okružena membranom.
9. Proteasomi . Proteasomi su posebne organele za razgradnju proteina.
10. Fagosomi .
11. Mikrofilamenti . Svaki mikrofilament je dvostruka spirala globularnih proteinskih molekula aktina. Stoga sadržaj aktina čak iu nemišićnim stanicama doseže 10% svih proteina.
12. Intermedijarni filamenti . Oni su sastavni dio citoskeleta. Oni su deblji od mikrofilamenata i imaju specifičnu prirodu tkiva:
13. Mikrotubule . Mikrotubule čine gustu mrežu u stanici. Stijenka mikrotubula sastoji se od jednog sloja globularnih podjedinica proteina tubulina. Poprečni presjek pokazuje 13 od ovih podjedinica koje tvore prsten.
14. Stanično središte .
15. Plastidi .
16. Vakuole . Vakuole su jednomembranske organele. Oni su membranski “spremnici”, mjehurići ispunjeni vodenim otopinama organskih i anorganskih tvari.
17. Trepetljike i bičevi (posebne organele) . Sastoje se od 2 dijela: bazalnog tijela koje se nalazi u citoplazmi i aksonema – izrasline iznad površine stanice, koja je izvana prekrivena membranom. Omogućuju kretanje stanice ili kretanje okoline iznad stanice.

Stanica je osnovna strukturna i funkcionalna jedinica svih živih organizama, osim virusa. Ima specifičnu strukturu, uključujući mnoge komponente koje obavljaju određene funkcije.

Koja znanost proučava stanicu?

Svi znaju da je znanost o živim organizmima biologija. Građu stanice proučava njezina grana – citologija.

Od čega se sastoji stanica?

Ova se struktura sastoji od membrane, citoplazme, organela ili organela i jezgre (nema je u prokariotskim stanicama). Struktura stanica organizama koji pripadaju različitim klasama malo se razlikuje. Uočene su značajne razlike između stanične strukture eukariota i prokariota.

plazma membrana

Membrana ima vrlo važnu ulogu - ona odvaja i štiti sadržaj stanice od vanjske sredine. Sastoji se od tri sloja: dva proteinska sloja i srednji fosfolipidni sloj.

Stanične stijenke

Još jedna struktura koja štiti stanicu od izlaganja vanjski faktori, koji se nalazi na vrhu plazma membrana. Prisutan u stanicama biljaka, bakterija i gljiva. U prvom se sastoji od celuloze, u drugom - od mureina, u trećem - od hitina. U životinjskim stanicama na vrhu membrane nalazi se glikokaliks koji se sastoji od glikoproteina i polisaharida.

Citoplazma

Predstavlja cijeli stanični prostor ograničen membranom, s izuzetkom jezgre. Citoplazma uključuje organele koji obavljaju glavne funkcije odgovorne za život stanice.

Organele i njihove funkcije

Građa stanice živog organizma sastoji se od niza struktura od kojih svaka obavlja određenu funkciju. Zovu se organele, ili organele.

Mitohondriji

Mogu se nazvati jednim od najvažnijih organela. Mitohondriji su odgovorni za sintezu energije potrebne za život. Osim toga, oni sudjeluju u sintezi određenih hormona i aminokiselina.

Energija u mitohondrijima nastaje zbog oksidacije molekula ATP-a, koja se događa uz pomoć posebnog enzima ATP sintaze. Mitohondriji su okrugle ili štapićaste strukture. Njihov broj u životinjskoj stanici u prosjeku je 150-1500 komada (ovisi o namjeni). Sastoje se od dvije membrane i matriksa – polutekuće mase koja ispunjava unutarnji prostor organele. Glavne komponente ljuski su proteini, a fosfolipidi su također prisutni u njihovoj strukturi. Prostor između membrana ispunjen je tekućinom. Mitohondrijski matriks sadrži zrnca koja akumuliraju određene tvari, poput iona magnezija i kalcija, potrebne za proizvodnju energije, te polisaharide. Također, ove organele imaju vlastiti aparat za biosintezu proteina, sličan onom kod prokariota. Sastoji se od mitohondrijske DNA, skupa enzima, ribosoma i RNA. Struktura prokariotske stanice ima svoje karakteristike: ne sadrži mitohondrije.

Ribosomi

Ove organele se sastoje od ribosomske RNA (rRNA) i proteina. Zahvaljujući njima, provodi se translacija - proces sinteze proteina na mRNA (messenger RNA) matrici. Jedna stanica može sadržavati do deset tisuća ovih organela. Ribosomi se sastoje od dva dijela: malog i velikog, koji se spajaju izravno u prisutnosti mRNA.

U citoplazmi su koncentrirani ribosomi koji su uključeni u sintezu proteina potrebnih za samu stanicu. A oni uz pomoć kojih se proizvode proteini koji se transportiraju izvan stanice nalaze se na plazma membrani.

Golgijev kompleks

Prisutan je samo u eukariotskim stanicama. Ova organela sastoji se od diktosoma, čiji je broj obično oko 20, ali može doseći i nekoliko stotina. Golgijev aparat uključen je u strukturu stanice samo eukariotskih organizama. Nalazi se u blizini jezgre i obavlja funkciju sinteze i skladištenja određenih tvari, na primjer, polisaharida. U njemu se formiraju lizosomi, o čemu će biti riječi u nastavku. Ova organela također je dio sustav za izlučivanje Stanice. Diktosomi su predstavljeni u obliku naslaga spljoštenih cisterni u obliku diska. Na rubovima tih struktura stvaraju se vezikule koje sadrže tvari koje je potrebno ukloniti iz stanice.

Lizosomi

Ove organele su male vezikule koje sadrže skup enzima. Njihova struktura ima jednu membranu prekrivenu slojem proteina na vrhu. Funkcija koju obavljaju lizosomi je unutarstanična probava tvari. Zahvaljujući enzimu hidrolaze, uz pomoć ovih organela razgrađuju se masti, proteini, ugljikohidrati i nukleinske kiseline.

Endoplazmatski retikulum (retikulum)

Stanična struktura svih eukariotskih stanica također podrazumijeva prisutnost EPS-a (endoplazmatski retikulum). Endoplazmatski retikulum sastoji se od cjevčica i spljoštenih šupljina s membranom. Ova organela postoji u dvije vrste: gruba i glatka mreža. Prvi se razlikuje po tome što su ribosomi pričvršćeni na njegovu membranu, drugi nema tu značajku. Hrapavi endoplazmatski retikulum obavlja funkciju sintetiziranja proteina i lipida koji su potrebni za stvaranje stanične membrane ili za druge svrhe. Glatko sudjeluje u proizvodnji masti, ugljikohidrata, hormona i drugih tvari, osim proteina. Endoplazmatski retikulum također obavlja funkciju prijenosa tvari kroz stanicu.

Citoskelet

Sastoji se od mikrotubula i mikrofilamenata (aktinskih i intermedijarnih). Komponente citoskeleta su polimeri proteina, uglavnom aktina, tubulina ili keratina. Mikrotubule služe za održavanje oblika stanice, tvore organe za kretanje kod jednostavnih organizama, kao što su cilijati, klamidomonas, euglena itd. Mikrofilamenti aktina također imaju ulogu okvira. Osim toga, oni su uključeni u proces kretanja organela. Intermedijeri u različitim stanicama izgrađeni su od različitih proteina. Oni održavaju oblik stanice i osiguravaju jezgru i druge organele u stalnom položaju.

Stanično središte

Sastoji se od centriola, koji imaju oblik šupljeg cilindra. Njegovi zidovi su formirani od mikrotubula. Ova struktura je uključena u proces podjele, osiguravajući raspodjelu kromosoma između stanica kćeri.

Jezgra

U eukariotskim stanicama to je jedan od najvažnijih organela. Pohranjuje DNK u kojoj su šifrirane informacije o cijelom organizmu, njegovim svojstvima, proteinima koje stanica mora sintetizirati itd. Sastoji se od ovojnice koja štiti genetski materijal, jezgrinog soka (matriksa), kromatina i jezgrice. Ljuska se sastoji od dvije porozne membrane koje se nalaze na određenoj udaljenosti jedna od druge. Matrica je predstavljena proteinima, stvara povoljno okruženje unutar jezgre za pohranjivanje nasljednih informacija. Nuklearni sok sadrži vlaknaste proteine ​​koji služe kao potpora, kao i RNA. Ovdje je također prisutan kromatin, interfazni oblik postojanja kromosoma. Tijekom diobe stanica pretvara se iz nakupina u štapićaste strukture.

Jezgrica

Ovo je zaseban dio jezgre odgovoran za stvaranje ribosomske RNA.

Organele se nalaze samo u biljnim stanicama

Biljne stanice imaju neke organele koji nisu karakteristični ni za jedan drugi organizam. To uključuje vakuole i plastide.

Vakuola

Ovo je svojevrsni rezervoar u kojem se skladište rezervne hranjive tvari, ali i otpadne tvari koje se zbog guste stanične stijenke ne mogu ukloniti. Od citoplazme je odvojen specifičnom membranom koja se naziva tonoplast. Kako stanica funkcionira, pojedinačne male vakuole se spajaju u jednu veliku - središnju.

Plastidi

Te se organele dijele u tri skupine: kloroplaste, leukoplaste i kromoplaste.

Kloroplasti

To su najvažniji organeli biljne stanice. Zahvaljujući njima dolazi do fotosinteze, tijekom koje stanica dobiva potrebne hranjive tvari. hranjivim tvarima. Kloroplasti imaju dvije membrane: vanjsku i unutarnju; matrica - tvar koja ispunjava unutarnji prostor; vlastiti DNA i ribosome; škrobna zrna; žitarica. Potonji se sastoje od naslaga tilakoida s klorofilom, okruženih membranom. U njima se odvija proces fotosinteze.

Leukoplasti

Te se strukture sastoje od dvije membrane, matrice, DNA, ribosoma i tilakoida, ali potonji ne sadrže klorofil. Leukoplasti obavljaju rezervnu funkciju, akumuliraju hranjive tvari. Sadrže posebne enzime koji omogućuju dobivanje škroba iz glukoze, koja zapravo služi kao rezervna tvar.

Kromoplasti

Ove organele imaju istu strukturu kao gore opisane, ali ne sadrže tilakoide, ali postoje karotenoidi koji imaju specifičnu boju i nalaze se neposredno uz membranu. Zahvaljujući tim strukturama latice cvijeća obojene su u određenu boju, što im omogućuje da privuku insekte oprašivače.