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, dobivanje energije izvana i njezino korištenje za obavljanje poslova i održavanje urednosti, metabolizam, aktivnu reakciju na podražaje, rast, razvoj, razmnožavanje, udvostručenje i prijenos bioloških informacija na potomke, regeneracija (obnova oštećenih struktura), prilagodba okolišu.

Njemački znanstvenik T. Schwann sredinom 19. stoljeća stvorio je staničnu teoriju, čije su glavne odredbe pokazale da su sva tkiva i organi sastavljeni od stanica; biljne i životinjske stanice u osnovi su slične jedna drugoj, sve nastaju na isti način; aktivnost organizama je zbroj životne aktivnosti pojedinih stanica. Veliki utjecaj na daljnji razvoj Veliki njemački znanstvenik R. Virchow imao je veliki utjecaj na teoriju stanice i na teoriju stanice općenito. 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 modernoj interpretaciji uključuje sljedeće glavne odredbe: stanica je univerzalna elementarna jedinica živih; Stanice svih organizama u osnovi su slične u strukturi, funkciji i kemijski sastav; stanice se razmnožavaju samo diobom izvorne stanice; višestanični organizmi su složeni stanični ansambli koji tvore integralne sustave.

Zahvaljujući modernim metodama istraživanja, 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 glavna strukturna i funkcionalna jedinica živih organizama, koja obavlja rast, razvoj, metabolizam i energiju, pohranjuje, obrađuje i implementira genetske informacije. S gledišta morfologije, stanica je složen sustav biopolimera, odvojen od vanjsko okruženje plazma membrana (plasmolemma) i sastoji se od jezgre i citoplazme, u kojoj se nalaze organele i inkluzije (granule).

Što su stanice?

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 su svojstvene jedinstvu strukture, metabolizma (metabolizma) i kemijskog sastava.

Međutim, različite stanice također imaju specifične strukture. To je zbog obavljanja njihovih posebnih funkcija.

Građa stanice

Ultramikroskopska struktura stanice:

1 - citolema (plazma membrana); 2 - pinocitne vezikule; 3 - stanično središte centrosoma (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 mrežasti 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%). Preostali elementi podijeljeni su u tri skupine: makronutrijenti - 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.

Na ultramikroelemente - selen, vanadij, silicij, nikal, litij, srebro i više. Unatoč vrlo niskom sadržaju, mikroelementi i ultramikroelementi igraju vrlo važnu ulogu važna uloga. Oni uglavnom utječu na metabolizam. Nemoguće bez njih normalna životna aktivnost svake stanice i organizma u cjelini.

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

Od organskih tvari dominiraju 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 (ima ih 20) međusobno su povezani peptidnim vezama tvoreći polipeptidni lanac (primarna struktura proteina). Uvija se u spiralu, tvoreći zauzvrat sekundarnu strukturu proteina. Zbog određene prostorne orijentacije polipeptidnog lanca nastaje tercijarna proteinska struktura, koja određuje specifičnost i biološku aktivnost proteinske molekule. Nekoliko tercijarnih struktura kombinira se u kvaternarnu strukturu.

Proteini obavljaju bitne funkcije. Enzimi su biološki katalizatori koji povećavaju brzinu kemijske reakcije u stanici stotine tisuća milijuna puta, su proteini. Proteini, kao dio svih staničnih struktura, obavljaju plastičnu (građevnu) 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 (sa 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 (glikogen u životinjskim stanicama, škrob i celuloza u biljnim stanicama. Ugljikohidrati su izvor energije, složeni ugljikohidrati u kombinaciji s bjelančevinama (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 glavna komponenta staničnih membrana, tako obavljaju gradivnu funkciju. Lipidi - ključni izvori energije. Dakle, ako se potpunom oksidacijom 1 g bjelančevina ili ugljikohidrata oslobodi 17,6 kJ energije, tada potpunom oksidacijom 1 g masti - 38,9 kJ. Lipidi provode termoregulaciju, štite organe (masne kapsule).

DNK i RNK

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

Prostorna struktura nukleinskih kiselina:

(prema B. Alberts i sur., dopunjeno) I - RNA; II - DNK; vrpce - šećerno-fosfatne okosnice; A, C, G, T, U - 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. DNK nasljeđuje sva svojstva stanice. DNK se nalazi u jezgri i mitohondrijima.

molekula RNA

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

Sastav nukleinskih kiselina:

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

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

prokariotska stanica

eukariotska stanica

Građa eukariotske stanice

Kompleks površine životinjske stanice

Sadrži glikokaliks, plazmalema i donji kortikalni sloj citoplazme. Plazmatska membrana se još naziva i plazmalema, vanjska stanična membrana. To 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 troši energiju na održavanje cjelovitosti svoje membrane: molekule se drže po istom principu po kojem se molekule masti drže zajedno - termodinamički je povoljnije da se hidrofobni dijelovi molekula nalaze u neposrednoj blizini jedni druge. Glikokaliks se sastoji od molekula 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 elementi citoskeleta - aktinski mikrofilamenti poredani na određeni način. Glavna i najvažnija funkcija kortikalnog sloja (korteksa) su pseudopodijske reakcije: izbacivanje, pričvršćivanje i smanjenje 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 nije. 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". Odvojene proteinske molekule također ne difundiraju slobodno kroz cijeli intracelularni prostor, 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 koji prelaze jedan u drugi (cijevi i spremnici), koji se naziva endoplazmatski retikulum (ili endoplazmatski retikulum, EPR ili EPS). Taj dio ER-a, na čije su membrane ribosomi pričvršćeni, naziva se zrnast(ili hrapav) do endoplazmatskog retikuluma, sinteza proteina se odvija na njegovim membranama. Oni odjeljci koji nemaju ribosome na svojim stijenkama klasificiraju se kao glatko, nesmetano(ili agranularan) EPR, koji je uključen u sintezu lipida. Unutarnji prostori glatkog i granularnog ER nisu izolirani, već prelaze jedan u drugi i komuniciraju s lumenom nuklearne membrane.

Golgijev aparat

Jezgra

citoskelet

Centriole

Mitohondriji

Usporedba pro- i eukariotskih stanica

Najviše važna razlika eukariota od prokariota dugo se smatrala prisutnost dobro oblikovane jezgre i membranskih organela. Međutim, do 1970-ih i 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. proteini homologni glavnim proteinima eukariotskog citoskeleta također su pronađeni u bakterijama.

Prisutnost posebno uređenog citoskeleta omogućuje eukariotima stvaranje sustava mobilnih unutarnjih membranskih organela. Osim toga, citoskelet omogućuje endo- i egzocitozu (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 mijenjanja kod eukariota, kao i relativno velika veličina potonjeg. Dakle, veličina prokariotskih stanica u prosjeku je 0,5-5 mikrona, veličine eukariotskih stanica - u prosjeku od 10 do 50 mikrona. Osim toga, samo među eukariotima postoje doista divovske stanice, poput masivnih jaja morskih pasa ili nojeva (u ptičjem jajetu cijeli je žumanjak jedno golemo jaje), neuroni velikih sisavaca, čiji procesi, pojačani citoskeletom, može doseći desetke centimetara u duljinu.

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 pliva, Hooke je počeo ispitivati ​​tanke dijelove pluta uz pomoć mikroskopa koji je unaprijedio. Otkrio je da je čep podijeljen na mnogo sićušnih stanica, što ga je podsjetilo na samostanske ćelije, te je te stanice nazvao cell (na engleskom cell znači "stanica, stanica, stanica"). Godine nizozemski majstor Antony van Leeuwenhoek (Anton van Leeuwenhoek, -) pomoću mikroskopa prvi je put u kapljici vode vidio "životinje" - pokretne žive organizme. Dakle, već početkom XVIII Znanstvenici su stoljećima znali da pod velikim povećanjem biljke imaju staničnu strukturu i vidjeli su neke organizme koji su kasnije postali poznati kao jednostanični organizmi. 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 u njegovim je idejama postojao 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 tvrdnju smatra trivijalnom može se činiti iznenađujućim da se priznavanje univerzalnosti stanične strukture svih živih bića dogodilo tek prije 100-tinjak godina.

Prvi stanična teorija formulirali su 1839. botaničar Matthias Jakob Schleiden i zoolog Theodor Schwann; ovi su istraživači do njega došli neovisno jedni od drugih, 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 specifični objekti koje je lako promatrati, nakon svih ovih otkrića, eksperimentalno proučavanje stanice istisnulo je teorijske argumente o "životu" i dvojbenim Znanstveno istraživanje na temelju tako nejasnih pojmova kao što je pojam "protoplazme".

Tijekom sljedećih stotinjak godina znanstvenici su ovom objektu pristupili s dvije potpuno različite pozicije. Citolozi su, koristeći stalno poboljšavane mikroskope, nastavili razvijati mikroskopsku i submikroskopsku anatomiju intaktne cijele stanice. Počevši od koncepta stanice kao grumena želeaste tvari u kojoj se ništa ne može razlikovati,

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 pojedine strukture uključene u te funkcije na molekularna razina. Zbog toga su se u novije vrijeme istraživanja citologa zatvorila 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, a koje su u osnovi životni procesi, uključujući procese stvaranja same tvari stanice.

Trenutačno sjecište ovih dvaju smjerova istraživanja stanica učinilo je nužnim posvetiti cijeli broj Scientific Americana živim stanicama. Sada citolog pokušava objasniti na molekularnoj razini ono što vidi svojim različitim mikroskopima; tako citolog postaje "molekularni biolog". Biokemičar se pak pretvara u "biokemijskog citologa" koji proučava jednako i struktura i biokemijska aktivnost stanice. Čitatelj će moći vidjeti da nam samo morfološke ili samo biokemijske metode istraživanja ne daju mogućnost proniknuti u tajne strukture i funkcije stanice. Da bi se uspjelo, potrebno je kombinirati obje metode istraživanja. Međutim, razumijevanje fenomena života, postignuto proučavanjem stanice, 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 bi trebalo početi s činjenicom da u prirodi ne postoji tipična stanica. Poznajemo široku paletu jednostaničnih organizama, a stanice mozga ili mišićne stanice razlikuju se jedna od druge jednako 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 stvari. 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. Različite 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 vrlo je važnost za sve stanice, jer im omogućuje održavanje postojanosti njihove unutarnje okoline i cjelovitost njihove strukture.

Živa stanica razlikuje se od svoje okoline nežive prirode jer sadrži vrlo velike i iznimno složene molekule. Te su molekule toliko osebujne da, nakon što ih sretnemo u svijetu neživog, uvijek možemo biti sigurni da se radi o ostacima mrtvih stanica. NA rana razdoblja Tijekom razvoja Zemlje, kada se na njoj prvi put rodio 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 takvim makromolekulama. Osim činjenice da proteini čine najveći dio "čvrste" tvari stanice, mnogi od njih (enzimi) imaju katalitička svojstva; to znači da su u stanju znatno 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 gotovo su najsloženije od svih staničnih makromolekula. Po posljednjih godina pa čak i mjeseci utvrđeno je da DNA, smještena u jezgri stanice, 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 naporima iz hrpe cigala, kamena i crijepa izrasta prekrasna 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. Čak i 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; zbog točnosti kojom se odvija njihova samoreprodukcija i distribucija prenose na stanice kćeri sva svojstva stanice majke. 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 toj složenoj i koordiniranoj aktivnosti koja je život organizma. Razvoj iz oplođenog jajašca, koje je jedna 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, u procesu drobljenja oplođenog jajašca i kasnije diferencijacije. Međutim, u svim onim dijelovima organizma odraslog čovjeka gdje se stalno događa trošenje stanica (u koži, crijevima i sl.) koštana srž gdje se proizvode oblikovani elementi krvi), dioba stanica ostaje vrlo čest događaj.

Tijekom embrionalni razvoj u diferencirajućim stanicama iste vrste očituje se sposobnost, takoreći, međusobnog prepoznavanja. Stanice koje pripadaju istom tipu i koje su međusobno slične spajaju se i tvore tkivo koje nije dostupno stanicama svih drugih tipova. U tom međusobnom privlačenju i odbijanju stanica glavnu ulogu, po svemu sudeći, ima stanična membrana. Ova membrana je, osim toga, jedna od glavnih staničnih komponenti, s kojom je povezana funkcija mišićnih stanica (osiguravajući sposobnost kretanja tijela), nervne ćelije(stvaraju veze potrebne za usklađenu aktivnost tijela) i osjetne stanice (opažaju nadražaje izvana i iznutra).

Iako u prirodi ne postoji stanica koja bi mogla? smatra tipičnom, čini nam se korisnim stvoriti njezin određeni model, da tako kažemo, "kolektivnu" stanicu, koja bi kombinirala morfološke značajke koje su u određenoj mjeri izražene u svim stanicama.

Čak iu staničnoj membrani debljine nekih 100 angstrema (1 angstrom je jednak desetmilijuntom dijelu milimetra), koja pod običnim mikroskopom izgleda samo kao granična linija, elektronska mikroskopija 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 eritrocita i živčanih stanica mogu 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 "suprotstavlja" 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 mitohondrija, 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 u procesu fotosinteze, a u mitohondrijima za izvlačenje energije (sadržane u kemijskim vezama hranjivih tvari koje ulaze u stanicu) u procesu oksidacije i disanje. Ove "elektrane" daju 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 enzime za probavu sadržane u tim tijelima od ostatka citoplazme. Pucanje membrane i otpuštanje enzima sadržanih u lizosomima brzo dovodi do lize (otapanja) stanica.

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 samo konvencionalnim mikroskopom u vrijeme stanične diobe; igraju vrlo važnu ulogu, tvoreći polove vretena - aparata koji razdvaja kromosome u dvije stanice kćeri. Što se tiče kinetosoma, oni se mogu naći samo u onim stanicama koje se kreću uz pomoć posebnih cilija ili flagela; na dnu svake cilije ili flageluma leži kinetosom. I centrosomi i kinetosomi sposobni su za samoreprodukciju: svaki par centrosoma, tijekom stanične diobe, daje drugi par ovih tijela; svaki put kad se nova resica pojavi na površini stanice, ona dobiva kinetosom koji nastaje samodupliciranjem jednog od već postojećih kinetosoma. U prošlosti su neki citolozi sugerirali da je struktura ovih dviju organela uvelike slična, unatoč činjenici da su njihove funkcije potpuno različite. Elektronsko mikroskopske studije potvrdile su ovu pretpostavku. Svaki organel se sastoji od 11 vlakana; dva od njih nalaze se u središtu, a preostalih devet - na periferiji. Tako su raspoređene i sve trepavice i svi bičevi. Točna svrha takve 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 možete otkriti složeni sustav unutarnjih membrana koji je nevidljiv kada se promatra konvencionalnim mikroskopom. Neke od ovih membrana imaju glatku površinu, dok druge imaju hrapavu površinu zbog sitnih granula koje ih prekrivaju. NA različite stanice ti su membranski sustavi razvijeni u različitim stupnjevima; u amebi su vrlo jednostavni, au specijaliziranim stanicama u kojima postoji intenzivna sinteza proteina (na primjer, u stanicama jetre ili gušterače) vrlo su snažno razgranati i razlikuju se u značajnoj granularnosti.

Stručnjaci za elektronsku mikroskopiju sva ova opažanja procjenjuju na različite načine. Najviše je korišteno gledište K. Portera, koji je predložio naziv "endoplazmatski retikulum" za ovaj sustav membrana; po njegovom mišljenju, kretanje se događa duž mreže tubula formiranih od membrana razne tvari od vanjske stanične membrane do nuklearne membrane. Neki istraživači unutarnju membranu smatraju nastavkom vanjske; prema tim autorima, zbog dubokih udubljenja u unutarnjoj membrani, kontaktna površina stanice s tekućinom koja je okružuje jako se povećava. Ako je uloga membrane doista toliko važna, onda treba očekivati ​​da stanica ima mehanizam koji omogućuje kontinuirano stvaranje nove membrane. J. Palad je predložio da kao takav mehanizam služi misteriozni Golgijev aparat, koji je prvi otkrio talijanski citolog K. 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 prekrivaju "unutarnju" površinu membrane nije upitna. 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 godina, takve se stanice razlikuju visok sadržaj RNA. Nedavne studije su pokazale da su ove granule izuzetno bogate RNA i stoga vrlo aktivne u sintezi proteina. Stoga se nazivaju ribosomi.

Unutarnju granicu citoplazme čini membrana koja okružuje staničnu jezgru. Do sada se javljaju mnoga neslaganja oko pitanja kakvu strukturu ima ova membrana koju promatramo u elektronskom mikroskopu. Izgleda kao dvostruki film, u čijem vanjskom sloju se 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 formiranje membrana ove mreže. Također je moguće da se tekućine koje teku kroz tubule endoplazmatskog retikuluma nakupljaju u procjepu između dva sloja jezgrine ovojnice.

U jezgri se nalaze najvažnije strukture stanice – niti kromatina, u kojima se nalazi sva DNA sadržana u stanici. Kada je stanica u stanju "mirovanja" (tj. tijekom razdoblja rasta između dvije diobe), kromatin je raspršen po jezgri. Zbog toga DNK stječe maksimalnu površinu kontakta s drugim tvarima jezgre, koje vjerojatno služe kao materijal za izgradnju molekula RNA i za samoreprodukciju. U procesu pripreme stanice za diobu, kromatin se skuplja i zbija, formirajući kromosome, nakon čega se ravnomjerno raspoređuje između obje stanice kćeri.

Jezgrice nisu tako nedostižne kao kromatin; ova sferna tijela su jasno vidljiva u jezgri kada se promatraju pod konvencionalnim mikroskopom. Elektronski mikroskop omogućuje vam da vidite da je nukleolus ispunjen malim granulama sličnim ribosomima citoplazme. Nukleoli su bogati RNA i čini se da su aktivna mjesta 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 suvremene slike strukture stanice zahtijevalo je razvoj sofisticirane opreme i naprednijih metoda istraživanja. Obični svjetlosni mikroskop i dalje je važan alat u našem vremenu. 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. Kako bi se te strukture vidjele u aktivnom stanju u živoj stanici, stvoreni su različiti mikroskopi, uključujući fazni kontrast, interferenciju, polarizaciju i fluorescenciju; svi ti mikroskopi temelje se na korištenju svjetla. NA novije vrijeme Elektronski mikroskop postaje glavni istraživački alat citologa. Korištenje elektronskog mikroskopa "komplicirano je, međutim, potrebom da se izlože predmeti koji se proučavaju složeni procesi obrada i fiksacija, što neizbježno povlači za sobom kršenje originalnih slika povezanih s raznim izobličenjima i artefaktima. Ipak, napredujemo i sve smo bliže ispitivanju žive stanice pod velikim povećanjem.

Povijest razvoja tehničke opreme biokemije nije ništa manje značajna. Razvoj centrifuga sa sve većim brzinama rotacije omogućuje razdvajanje sadržaja ćelije u sve veće i više pojedinačne frakcije. Te se frakcije dalje odvajaju i odvajaju kromatografijom i elektroforezom. Klasične metode analiza je sada prilagođena proučavanju količina i volumena 1000 puta manjih od onih koji su se ranije mogli odrediti. Znanstvenici su stekli sposobnost mjerenja brzine disanja nekoliko ameba ili nekoliko jaja morski jež ili za određivanje sadržaja enzima u njima. Konačno, autoradiografija, metoda koja koristi radioaktivne tragove, omogućuje promatranje, na substaničnoj razini, dinamičkih procesa koji se odvijaju u intaktnoj živoj stanici.

Svi ostali članci u ovom zborniku posvećeni su uspjesima postignutim konvergencijom ova dva najvažnija područja u proučavanju 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 jednoćelijskog 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 - cipele - može se promatrati kucanje cilija 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 tijekom totalna 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 može se zaključiti da se u jezgri pod utjecajem DNA stvara neka tvar koja se oslobađa u citoplazmu, gdje se postupno koristi. Iz ovih 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 koji prenosi genetsku informaciju iz DNA u citoplazmu. Konačno, pokusi pokazuju da citoplazma, a posebno ribosomi, služe kao glavna arena za sintezu takvih specifičnih proteina kao što su enzimi. Treba dodati da se ne može isključiti mogućnost neovisne sinteze RNA u citoplazmi, te da se takva sinteza može detektirati u fragmentima acetabularije bez jezgre pod odgovarajućim uvjetima.

Ovaj kratki prikaz suvremenih 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 osnova života, osnova svih živih organizama su stanice. Možemo reći da život na Zemlji ima ćelijsku strukturu. Zato je jako važno znati kako su stanice raspoređene. Građu stanica proučava citologija – znanost o stanicama. Ali pojam stanica neophodan je 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 aspekta univerzalnosti stanice: 1) strukturni, t.j. kao jedinica strukture, 2) funkcionalna, t.j. kao jedinica djelatnosti, 3) genetski, t.j. kao jedinica nasljeđa i smjene generacija. Važna karakteristika stanice je prisutnost u njoj nasljednih informacija u obliku nukleinske kiseline - DNA. Definicija također odražava najvažniju značajku stanične strukture: prisutnost vanjske membrane (plazmoleme) koja omeđuje stanicu i njezin okoliš. I, konačno, 4 najvažnija znaka života: 1) održavanje homeostaze, t.j. postojanost unutarnjeg okoliša u uvjetima njegova stalnog obnavljanja, 2) izmjena tvari, energije i informacija s vanjskim okolišem, 3) sposobnost reprodukcije, t j . na samorazmnožavanje, razmnožavanje, 4) sposobnost razvoja, t.j. na rast, diferencijaciju i oblikovanje.

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

Potpunija definicija ćelije:

Ćelija - to je uređen, strukturiran sustav biopolimera ograničen aktivnom membranom koja tvori citoplazmu, jezgru i organele. Ovaj biopolimerni sustav uključen je u jedan skup metaboličkih, energetskih i informacijskih procesa koji održavaju i reproduciraju cijeli sustav kao cjelinu.

Tekstil je skup stanica koje su slične strukture, funkcije i podrijetla, a zajednički obavljaju zajedničke funkcije. U čovjeka, kao dio četiri glavne skupine tkiva (epitelno, vezivno, mišićno i živčano), postoji oko 200 razne vrste specijalizirane stanice [Faler DM, Shields D. Molecular cell biology: A guide for physicians. / 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 je moguće samo privremeno postojanje životnih molekula, npr. u obliku virusa. Ali za aktivno postojanje i reprodukciju, čak i virusi trebaju stanice, čak i strance.

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 "stanice". Svoj odgovor predstavite u obliku tablice:

Struktura stanice pod elektronskim mikroskopom

Membrana

Najvažnija univerzalna struktura stanice je stanična membrana (sinonim: plazma membrana), 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. Ne nalazi se 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 DNK su predlošci za izgradnju glasničke RNK, koja zauzvrat služi kao predlošci za izgradnju svih staničnih proteina u citoplazmi. Dakle, jezgra sadrži, takoreći, "crteže" strukture svih staničnih proteina.

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 možete staviti sve ostale stanične strukture koje mogu imati svoju membranu i nazivaju se organele.

Organele su trajne, nužno prisutne stanične strukture koje obavljaju specifične funkcije i imaju određenu strukturu. Po građi organele možemo podijeliti u dvije skupine: membranske, u koje nužno spadaju membrane, i nemembranske. S druge strane, membranske organele mogu biti s jednom membranom - ako ih čini jedna membrana i dvomembrane - ako je ljuska organela dvostruka i sastoji se od dvije membrane.

Uključivanja

Inkluzije su nepostojane stanične strukture koje se u njoj pojavljuju i nestaju u procesu metabolizma. Postoje 4 vrste inkluzija: trofičke (s opskrbom hranjivim tvarima), sekretorne (sadrže tajnu), ekskretorne (sadrže tvari "za oslobađanje") i pigmentne (sadrže pigmente - tvari za bojanje).

Stanične strukture, uključujući organele ( )

Uključivanja . Nisu organele. Inkluzije su nepostojane stanične strukture koje se u njoj pojavljuju i nestaju u procesu metabolizma. Postoje 4 vrste inkluzija: trofičke (s opskrbom hranjivim tvarima), sekretorne (sadrže tajnu), ekskretorne (sadrže tvari "za oslobađanje") i pigmentne (sadrže pigmente - tvari za bojanje).

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 grč. lysis - "razgradnja, otapanje, propadanje" i soma - "tijelo") su vezikule promjera 200-400 mikrona.
8. Peroksisomi . Peroksisomi su mikrotjelešca (vezikule) promjera 0,1-1,5 mikrona, okružena membranom.
9. Proteasomi . Proteasomi su specijalizirani organeli 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 takvih podjedinica koje tvore prsten.
14. Stanični centar .
15. plastide .
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. Oni osiguravaju kretanje stanice ili kretanje medija preko 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 je drugačija. Uočene su značajne razlike između strukture eukariotskih i prokariotskih stanica.

plazma membrana

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

stanične stijenke

Još jedna struktura koja štiti stanicu od izlaganja vanjski faktori, koji se nalazi na vrhu plazma membrana. Prisutan je 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 prostor stanice, omeđen membranom, s izuzetkom jezgre. Citoplazma uključuje organele koji obavljaju glavne funkcije odgovorne za život stanice.

Organele i njihove funkcije

Građa stanice živog organizma podrazumijeva niz 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 (ovisno o namjeni). Sastoje se od dvije membrane i matriksa, polutekuće mase koja ispunjava unutrašnjost organele. Glavna komponenta ljuski su proteini, a fosfolipidi su također prisutni u njihovoj strukturi. Prostor između membrana ispunjen je tekućinom. Unutar matrice mitohondrija nalaze se zrnca koja pohranjuju određene tvari, poput iona magnezija i kalcija potrebnih 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: u njoj nema mitohondrija.

Ribosomi

Ove organele se sastoje od ribosomske RNA (rRNA) i proteina. Zahvaljujući njima, provodi se translacija - proces sinteze proteina na mRNA matrici (glasnička RNA). 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 se sastoji od diktosoma, kojih obično ima oko 20, ali može doseći i nekoliko stotina. Golgijev aparat uključen je u strukturu stanice samo kod eukariotskih organizama. Nalazi se u blizini jezgre i obavlja funkciju sintetiziranja 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 mjehurići, gdje se nalaze tvari koje se moraju ukloniti iz stanice.

Lizosomi

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

Endoplazmatski retikulum (retikulum)

Stanična struktura svih eukariotskih stanica također podrazumijeva prisutnost EPS-a (endoplazmatski retikulum). Endoplazmatski retikulum sastoji se od tubula i spljoštenih šupljina koje imaju membranu. Ovaj organoid je dvije vrste: gruba i glatka mreža. Prvi se razlikuje po tome što su ribosomi pričvršćeni na njegovu membranu, drugi nema takvu značajku. Grubi 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. Također, endoplazmatski retikulum 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. Mikrotubuli služe za održavanje oblika stanice, tvore organe za kretanje kod najjednostavnijih organizama, kao što su cilijati, klamidomonas, euglena itd. Mikrofilamenti aktina također imaju ulogu skele. Osim toga, uključeni su u proces kretanja organela. Intermedijeri u različitim stanicama izgrađeni su od različitih proteina. Oni održavaju oblik stanice i također fiksiraju jezgru i druge organele u trajnom položaju.

Stanični centar

Sastoji se od centriola koji imaju oblik šupljeg cilindra. Njegove stijenke sastoje se od mikrotubula. Ova je struktura 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 kodirane informacije o cijelom organizmu, o njegovim svojstvima, o 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 nitaste proteine ​​koji služe kao potpora, kao i RNA. Ovdje je prisutan i kromatin – interfazni oblik postojanja kromosoma. Tijekom diobe stanica pretvara se iz grudica 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 više nisu karakteristični ni za jedan organizam. To uključuje vakuole i plastide.

Vakuola

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

plastide

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

Kloroplasti

To su najvažniji organeli biljne stanice. Zahvaljujući njima, provodi se fotosinteza, 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; zrna škroba; žitarica. Potonji se sastoje od naslaga tilakoida s klorofilom okruženim 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, međutim, ne sadrže tilakoide, ali postoje karotenoidi koji imaju specifičnu boju i nalaze se neposredno uz membranu. Zahvaljujući tim strukturama latice cvijeća su obojene u određenu boju, što im omogućuje da privuku insekte oprašivače.