Ce este o celulă și care este structura ei. Diferențe semnificative între celulele vegetale și cele animale

Celula este unitatea elementară de bază a tuturor viețuitoarelor, prin urmare are toate proprietățile organismelor vii: o structură foarte ordonată, care primește energie din exterior și o folosește pentru a efectua munca și a menține ordinea, metabolismul, un răspuns activ la iritații, creșterea, dezvoltarea, reproducerea, duplicarea și transmiterea informațiilor biologice către descendenți, regenerare (refacerea structurilor deteriorate), adaptarea la mediu.

Omul de știință german T. Schwann la mijlocul secolului al XIX-lea a creat teoria celulară, ale cărei prevederi principale indicau că toate țesuturile și organele constau din celule; celulele plantelor și animalelor sunt fundamental similare între ele, toate apar în același mod; activitatea organismelor este suma activităților vitale ale celulelor individuale. Influență mare pe dezvoltare ulterioară Teoria celulară și teoria celulelor în general au fost influențate de marele om de știință german R. Virchow. El nu numai că a reunit toate numeroasele fapte disparate, dar a și arătat în mod convingător că celulele sunt o structură permanentă și apar numai prin reproducere.

Teoria celulară în interpretarea sa modernă include următoarele prevederi principale: celula este o unitate elementară universală a viețuitoarelor; Celulele tuturor organismelor sunt fundamental similare în structura, funcția și compoziție chimică; celulele se reproduc numai prin divizarea celulei originale; organismele multicelulare sunt ansambluri celulare complexe care formează sisteme integrale.

Datorită metodelor moderne de cercetare, a fost dezvăluit două tipuri principale de celule: celule eucariote mai complex organizate, foarte diferențiate (plante, animale și unele protozoare, alge, ciuperci și licheni) și celule procariote mai puțin complex organizate (alge albastru-verzi, actinomicete, bacterii, spirochete, micoplasme, rickettsia, chlamydia).

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

ATENŢIE!

Celula este unitatea structurală și funcțională de bază a organismelor vii, care realizează creșterea, dezvoltarea, metabolismul și energia, stochează, procesează și implementează informații genetice. Din punct de vedere morfologic, o celulă este un sistem complex de biopolimeri, separat de Mediul extern membrana plasmatica (plasmolema) si formata dintr-un nucleu si citoplasma in care se afla organele si incluziunile (granule).

Ce tipuri de celule există?

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

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

În același timp, diferite celule au și structuri specifice. Acest lucru se datorează îndeplinirii unor funcții speciale.

Structura celulară

Structura celulelor ultramicroscopice:

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

Compoziția chimică a celulei

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

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

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

Ultramicroelementele includ seleniu, vanadiu, siliciu, nichel, litiu, argint și multe altele. În ciuda conținutului lor foarte scăzut, microelementele și ultramicroelementele joacă un rol foarte important rol important. Ele afectează în principal metabolismul. Fără ele este imposibil functionare normala fiecare celulă și organismul ca întreg.

Celula este formată din anorganice și materie organică. Printre anorganice cel mai mare număr apă. Cantitatea relativă de apă din celulă este între 70 și 80%. Apa este un solvent universal; toate reacțiile biochimice din celulă au loc în ea. Cu participarea apei, se efectuează termoreglarea. Substanțele care se dizolvă în apă (săruri, baze, acizi, proteine, carbohidrați, alcooli etc.) se numesc hidrofile. Substanțele hidrofobe (grăsimi și substanțe asemănătoare grăsimilor) nu se dizolvă în apă. Alte substanțe anorganice (săruri, acizi, baze, pozitive și ioni negativi) variază de la 1,0 la 1,5%.

Dintre substanțele organice predomină proteinele (10–20%), grăsimile sau lipidele (1–5%), carbohidrații (0,2–2,0%) și acizii nucleici (1–2%). Conținutul de substanțe cu greutate moleculară mică nu depășește 0,5%.

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

Proteinele îndeplinesc funcții esențiale. Enzimele sunt catalizatori biologici care cresc viteza reacții chimice de sute de mii de milioane de ori într-o celulă sunt proteine. Proteinele, fiind parte a tuturor structurilor celulare, îndeplinesc o funcție plastică (de construcție). Mișcările celulare sunt, de asemenea, efectuate de proteine. Ele asigură transportul de substanțe în celulă, în afara celulei și în interiorul celulei. Funcția protectoare a proteinelor (anticorpilor) este importantă. Proteinele sunt una dintre sursele de energie.Glucidele sunt împărțite în monozaharide și polizaharide. Acestea din urmă sunt construite din monozaharide, care, ca și aminoacizii, sunt monomeri. Dintre monozaharidele din celulă, cele mai importante sunt glucoza, fructoza (conține șase atomi de carbon) și pentoza (cinci atomi de carbon). Pentozele fac parte din acizii nucleici. Monozaharidele sunt foarte solubile în apă. Polizaharidele sunt slab solubile în apă (în celulele animale glicogenul, în celulele vegetale - amidon și celuloză. Glucidele sunt o sursă de energie, carbohidrații complecși combinați cu proteine ​​(glicoproteine), grăsimi (glicolipide) sunt implicați în formare. suprafetele celulareși interacțiunile celulare.

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

ADN și ARN

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

Structura spațială a acizilor nucleici:

(după B. Alberts și colab., cu modificări) I - ARN; II - ADN; panglici - coloana vertebrală de fosfat de zahăr; A, C, G, T, U sunt baze azotate, rețelele dintre ele sunt legături de hidrogen.

molecula de ADN

O moleculă de ADN constă din două lanțuri de polinucleotide răsucite unul în jurul celuilalt sub forma unei duble elice. Bazele azotate ale ambelor lanțuri sunt legate între ele prin legături de hidrogen complementare. Adenina se combină numai cu timină, iar citozina - cu guanina (A - T, G - C). ADN-ul conține informații genetice care determină specificitatea proteinelor sintetizate de celulă, adică secvența de aminoacizi din lanțul polipeptidic. ADN-ul transmite prin moștenire toate proprietățile unei celule. ADN-ul se găsește în nucleu și mitocondrii.

moleculă de ARN

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

Compoziția acizilor nucleici:

Toate formele de viață celulară de pe pământ pot fi împărțite în două superregate în funcție de structura celulelor lor constitutive - procariote (prenucleare) și eucariote (nucleare). Celulele procariote sunt mai simple ca structură; aparent, au apărut mai devreme în procesul de evoluție. Celulele eucariote sunt mai complexe și au apărut mai târziu. Celulele care alcătuiesc corpul uman sunt eucariote.

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

Celula procariota

Celulă eucariotă

Structura unei celule eucariote

Complex de suprafață al unei celule animale

Cuprinde glicocalix, membranelor plasmatice iar stratul cortical de citoplasmă situat dedesubt. Membrana plasmatică se mai numește și plasmalemă, membrana exterioară a celulei. Aceasta este o membrană biologică, de aproximativ 10 nanometri grosime. Oferă în primul rând o funcție de delimitare în raport cu mediul extern celulei. În plus, ea face spectacol functia de transport. Celula nu irosește energie pentru a menține integritatea membranei sale: moleculele sunt ținute împreună conform aceluiași principiu prin care moleculele de grăsime sunt ținute împreună - este termodinamic mai avantajos ca părțile hidrofobe ale moleculelor să fie situate în imediata apropiere. unul altuia. Glicocalixul este molecule de oligozaharide, polizaharide, glicoproteine ​​și glicolipide „ancorate” în plasmalemă. Glicocalixul îndeplinește funcții de receptor și marker. Membrana plasmatică a celulelor animale constă în principal din fosfolipide și lipoproteine ​​intercalate cu molecule de proteine, în special antigeni de suprafață și receptori. În stratul cortical (adiacent membranei plasmatice) al citoplasmei există elemente specifice citoscheletice - microfilamente de actină ordonate într-un anumit fel. Funcția principală și cea mai importantă a stratului cortical (cortex) este reacțiile pseudopodiale: ejecția, atașarea și contracția pseudopodiilor. În acest caz, microfilamentele sunt rearanjate, prelungite sau scurtate. Forma celulei (de exemplu, prezența microvilozităților) depinde și de structura citoscheletului stratului cortical.

Structura citoplasmatică

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

Reticulul endoplasmatic

Într-o celulă eucariotă, există un sistem de compartimente membranare (tuburi și cisterne) care trec unul în celălalt, care se numește reticul endoplasmatic (sau reticul endoplasmatic, ER sau EPS). Acea parte a RE, de membranele cărora sunt atașați ribozomii, este denumită granular(sau stare brută) reticulului endoplasmatic, sinteza proteinelor are loc pe membranele sale. Acele compartimente care nu au ribozomi pe pereții lor sunt clasificate ca neted(sau agranulare) ER, care participă la sinteza lipidelor. Spațiile interne ale ER netede și granulare nu sunt izolate, ci trec unele în altele și comunică cu lumenul învelișului nuclear.

aparate Golgi

Miez

Citoscheletul

Centrioli

Mitocondriile

Comparația celulelor pro- și eucariote

Cel mai diferenta importanta Eucariotele s-au distins de procariote prin prezența unui nucleu format și a organelelor membranoase pentru o lungă perioadă de timp. Cu toate acestea, prin anii 1970-1980. a devenit clar că aceasta a fost doar o consecință a diferențelor mai profunde în organizarea citoscheletului. De ceva timp s-a crezut că citoscheletul este caracteristic doar eucariotelor, dar la mijlocul anilor 1990. proteine ​​omoloage principalelor proteine ​​ale citoscheletului eucariotelor au fost descoperite și în bacterii.

Este prezența unui citoschelet structurat specific care permite eucariotelor să creeze un sistem de organite mobile interne ale membranei. În plus, citoscheletul permite să apară endo- și exocitoză (se presupune că datorită endocitozei au apărut simbioți intracelulari, inclusiv mitocondriile și plastidele, în celulele eucariote). O altă funcție importantă a citoscheletului eucariot este aceea de a asigura diviziunea nucleului (mitoză și meioză) și a corpului (citotomie) celulei eucariote (diviziunea celulelor procariote este organizată mai simplu). Diferențele în structura citoscheletului explică și alte diferențe între pro- și eucariote - de exemplu, constanța și simplitatea formelor celulelor procariote și diversitatea semnificativă a formei și capacitatea de a o modifica în celulele eucariote, precum și dimensiune relativ mare a acestuia din urmă. Astfel, dimensiunile celulelor procariote sunt în medie de 0,5-5 microni, dimensiunile celulelor eucariote în medie de la 10 la 50 de microni. În plus, numai printre eucariote există celule cu adevărat gigantice, cum ar fi ouăle masive de rechini sau struți (într-un ou de pasăre, întregul gălbenuș este un ou imens), neuroni ai mamiferelor mari, ale căror procese, întărite de citoscheletul , poate ajunge la zeci de centimetri lungime.

Anaplazie

Distrugerea structurii celulare (de exemplu, în tumorile maligne) se numește anaplazie.

Istoria descoperirii celulelor

Prima persoană care a văzut celule a fost omul de știință englez Robert Hooke (cunoscut nouă datorită legii lui Hooke). În acel an, încercând să înțeleagă de ce pluta plutește atât de bine, Hooke a început să examineze secțiuni subțiri de plută folosind un microscop pe care îl îmbunătățise. A descoperit că pluta era împărțită în multe chilii minuscule, ceea ce îi amintea de chiliile mănăstirii și le-a numit celule (în engleză celulă înseamnă „celulă, celulă, celulă”). În același an, maestrul olandez Anton van Leeuwenhoek (-) a folosit pentru prima dată un microscop pentru a vedea „animale” - organisme vii în mișcare - într-o picătură de apă. Astfel, deja de începutul XVIII de secole, oamenii de știință au știut că plantele cu o mărire mare au o structură celulară și au văzut unele organisme care mai târziu au fost numite unicelulare. Cu toate acestea, teoria celulară a structurii organismelor s-a format abia la mijlocul secolului al XIX-lea, după ce au apărut microscoape mai puternice și au fost dezvoltate metode de fixare și colorare a celulelor. Unul dintre fondatorii săi a fost Rudolf Virchow, dar ideile sale conțineau o serie de erori: de exemplu, el a presupus că celulele erau slab conectate între ele și fiecare există „pe cont propriu”. Abia mai târziu a fost posibilă demonstrarea integrității sistemului celular.

Celulele sunt unitățile de bază din care sunt construite toate organismele vii. Pentru un cititor modern care consideră o astfel de afirmație banală, poate părea surprinzător că recunoașterea universalității structurii celulare a tuturor viețuitoarelor a avut loc cu puțin peste 100 de ani în urmă.

Primul teoria celulei a fost formulat în 1839 de botanistul Matthias Jakob Schleiden și zoologul Theodor Schwann; acești cercetători au ajuns la el independent unul de celălalt, ca urmare a studierii țesuturilor vegetale și animale. Curând după aceea, în 1859, Rudolf Virchow a confirmat rolul exclusiv al celulei ca recipient al „materiei vii”, arătând că toate celulele provin doar din celule preexistente: „Omnis cellula e cellula” (fiecare celulă dintr-o celulă). Întrucât celulele sunt obiecte foarte concrete, ușor de observat, după toate aceste descoperiri, studiul experimental al celulelor a înlocuit discuțiile teoretice despre „viață” și dubioase. Cercetare științifică, bazat pe concepte atât de vagi precum conceptul de „protoplasmă”.

În următoarea sută de ani, oamenii de știință care au studiat celula au abordat acest obiect din două poziții complet diferite. Citologii, folosind microscoape în continuă îmbunătățire, au continuat să dezvolte anatomia microscopică și submicroscopică a unei celule intacte. Pornind de la ideea unei celule ca un bulgăre de substanță asemănătoare jeleului în care nu se putea discerne nimic,

pe lângă citoplasma gelatinoasă care o acoperă în afara cochiliei și situată în centrul nucleului, ei au reușit să arate că celula este o structură complexă diferențiată în diverse organite, fiecare dintre acestea fiind adaptată pentru a efectua una sau alta. functie vitala. Cu ajutor microscop electronic citologii au început să distingă structurile individuale implicate în îndeplinirea acestor funcții pe nivel molecular. Datorită acestui fapt, în ultimul timp cercetările citologilor s-au contopit cu munca biochimiștilor, care au început cu distrugerea nemiloasă a structurilor delicate ale celulei; Studiind activitatea chimică a materialului obținut ca urmare a unei astfel de distrugeri, biochimiștii au reușit să descifreze unele dintre reacțiile biochimice care au loc în celula care stau la baza. procesele vieții, inclusiv procesele de creare a substanței celulei.

Este intersecția actuală a acestor două domenii de cercetare celulară care a necesitat să se dedice un întreg număr din Scientific American celulei vii. În zilele noastre, citologul încearcă să explice la nivel molecular ceea ce vede cu ajutorul diferitelor sale microscoape; astfel citologul devine „biolog molecular”. Biochimistul se transformă într-un „citolog biochimic” care studiază in aceeasi masura atât structura cât și activitatea biochimică a celulei. Cititorul va putea vedea că metodele de cercetare morfologică sau biochimică singure nu ne oferă posibilitatea de a pătrunde în secretele structurii și funcției celulei. Pentru a obține succes, este necesară combinarea ambelor metode de cercetare. Cu toate acestea, înțelegerea fenomenelor de viață realizată prin studiul celulelor a confirmat pe deplin opinia biologilor din secolul al XIX-lea, care au susținut că materie vie are o structură celulară, la fel cum moleculele sunt construite din atomi.

Discuţie anatomie funcțională Celulă vie, poate, ar trebui să începem cu faptul că în natură nu există o celulă tipică. Cunoaștem o mare varietate de organisme unicelulare, iar celulele creierului sau celulele musculare diferă la fel de mult între ele în structura lor, cât și în funcțiile lor. Cu toate acestea, în ciuda diversității lor, toate sunt celule - toate au o membrană celulară, o citoplasmă care conține diverse organite, iar în centrul fiecăruia dintre ele există un nucleu. Pe lângă o anumită structură, toate celulele au o serie de elemente comune interesante caracteristici funcționale. În primul rând, toate celulele sunt capabile să utilizeze și să transforme energia, care se bazează în cele din urmă pe utilizarea energiei solare de către celulele plantelor verzi și pe transformarea acesteia în energia legăturilor chimice. Diverse celule specializate sunt capabile să transforme energia conținută în legăturile chimice în energie electrică și mecanică și chiar înapoi în energie luminoasă vizibilă. Capacitatea de a converti energia are un foarte important pentru toate celulele, deoarece le oferă posibilitatea de a menține constanța mediului lor intern și integritatea structurii lor.

O celulă vie este diferită de mediul înconjurător natura neînsuflețită deoarece conţine molecule foarte mari şi extrem de complexe. Aceste molecule sunt atât de unice încât, după ce le-am întâlnit în lumea neînsuflețită, putem fi întotdeauna siguri că acestea sunt rămășițele celulelor moarte. ÎN perioadele timpuriiÎn timpul dezvoltării Pământului, când viața a apărut pentru prima dată pe el, se pare că a existat o sinteză spontană de macromolecule complexe din molecule mai mici. În condițiile moderne, capacitatea de a sintetiza molecule mari din substanțe mai simple este una dintre principalele trăsături distinctive celule vii.

Proteinele se numără printre aceste macromolecule. Pe lângă faptul că proteinele constituie cea mai mare parte a materiei „solide” a celulei, multe dintre ele (enzime) au proprietăți catalitice; aceasta înseamnă că acestea sunt capabile să crească foarte mult rata reacțiilor chimice care au loc în celulă, în special rata reacțiilor asociate cu conversia energiei. Sinteza proteinelor din unități mai simple - aminoacizi, dintre care sunt mai mult de 20, este reglată de acizii dezoxiribonucleici și ribonucleici (ADN și ARN); ADN-ul și ARN-ul sunt poate cele mai complexe dintre toate macromoleculele dintr-o celulă. In spate anul trecutși chiar și luni de zile s-a stabilit că ADN-ul situat în nucleul celulei conduce sinteza ARN-ului, care este conținut atât în ​​nucleu, cât și în citoplasmă. ARN-ul, la rândul său, oferă o secvență specifică de aminoacizi în moleculele de proteine. Rolul ADN-ului și ARN-ului poate fi comparat cu rolul unui arhitect și al unui inginer civil, ca urmare a eforturilor cărora o casă frumoasă crește dintr-un morman de cărămizi, pietre și țigle.

Într-un stadiu sau altul al vieții, fiecare celulă se divide: celula mamă crește și dă naștere la două celule fiice ca urmare a proces fin, descris în articolul de D. Maziy. Încă în pragul secolului al XX-lea. biologii au înțeles că cea mai importantă trăsătură a acestui proces era distribuția uniformă între celulele fiice ale corpurilor speciale conținute în nucleul celulei mamă; aceste corpuri au fost numite cromozomi, deoarece s-a dovedit că erau colorate cu anumiți coloranți. S-a sugerat că cromozomii servesc ca purtători ai eredității; Datorită acurateții cu care are loc auto-reproducția și distribuția lor, ele transmit celulelor fiice toate proprietățile celulei mamă. Biochimia modernă a arătat că cromozomii constau în principal din ADN și unul dintre sarcini importante biologia moleculară este de a afla cum este codificată informația genetică în structura acestei macromolecule.

Pe lângă capacitatea de a converti energia, biosinteza și reproducerea prin auto-reproducere și divizare, celulele animalelor și plantelor extrem de organizate au și alte caracteristici datorită cărora sunt adaptate la activitatea complexă și coordonată care este viața unui organism. Dezvoltarea dintr-un ovul fertilizat, care este o singură celulă, organism pluricelular apare nu numai ca urmare a diviziunii celulare, ci și ca urmare a diferențierii celulelor fiice în diferite tipuri specializate, din care se formează diferite țesuturi. În multe cazuri, după diferențiere și specializare, celulele încetează să se divizeze; există un fel de antagonism între diferenţiere şi creştere prin diviziune celulară.

Într-un organism adult, capacitatea de a se reproduce și de a menține populația unei specii la un anumit nivel depinde de ovul și spermatozoizi. Aceste celule, numite gameți, apar, ca toate celelalte celule ale corpului, în timpul procesului de fragmentare a unui ovul fecundat și diferențierea ulterioară. Cu toate acestea, în toate acele părți ale corpului adult în care se produce în mod constant uzura celulelor (în piele, intestine etc.) măduvă osoasă unde sunt produse elemente de formă sânge), diviziunea celulară rămâne un eveniment foarte frecvent.

Pe parcursul Dezvoltarea embrionară Celulele diferențiate de același tip prezintă capacitatea de a se recunoaște unele pe altele. Celulele aparținând aceluiași tip și similare între ele se combină pentru a forma un țesut care este inaccesibil celulelor de toate celelalte tipuri. În această atracție și repulsie reciprocă a celulelor, rolul principal aparține aparent membranei celulare. Această membrană este, în plus, una dintre principalele componente celulare cu care este asociată funcția celulelor musculare (oferind corpului capacitatea de a se mișca), celule nervoase(crearea legăturilor necesare activității coordonate a organismului) și celulelor senzoriale (perceperea iritațiilor din exterior și din interior).

Deși în natură nu există nicio celulă care ar putea? considerat tipic, credem că ar fi util să creăm un anumit model al acesteia, o așa-numită celulă „colectivă”, care să combine caracteristicile morfologice exprimate într-o măsură sau alta în toate celulele.

Chiar și într-o membrană celulară cu o grosime de aproximativ 100 de angstrom (1 angstrom este egal cu o zece-milionime dintr-un milimetru), care la un microscop convențional arată ca o linie de limită, examinarea la microscop electronic dezvăluie o anumită structură. Adevărat, încă nu știm aproape nimic despre această structură, ci însăși prezența membrana celulara structura complexa este de acord cu tot ceea ce știm despre proprietățile sale funcționale. De exemplu, membranele celulelor roșii din sânge și ale celulelor nervoase sunt capabile să distingă ionii de sodiu de ionii de potasiu, deși acești ioni au dimensiuni similare și aceleași incarcare electrica. Membrana acestor celule ajută ionii de potasiu să pătrundă în celulă, dar „rezistă” ionilor de sodiu, iar acest lucru nu depinde doar de permeabilitate; cu alte cuvinte, membrana are capacitatea de a „transporta în mod activ ionii”. În plus, membrana celulară atrage mecanic molecule mari și particule macroscopice în celulă. De asemenea, microscopul electronic a făcut posibilă pătrunderea în structura fină a organelelor situate în citoplasmă, care într-un microscop convențional arată ca boabe. Cele mai importante organele sunt cloroplastele celulelor vegetale verzi și mitocondriile, care se găsesc atât în ​​celulele animale, cât și în cele vegetale. Aceste organele sunt „centralele de putere” ale întregii vieți de pe Pământ. Structura lor fină este adaptată unei funcții specifice: în cloroplaste - pentru a lega energia luminii solare în timpul fotosintezei, iar în mitocondrii - pentru a extrage energie (înglobată în legăturile chimice ale nutrienților care intră în celulă) în procesul de oxidare și respirație. Aceste „centrale electrice” furnizează energia necesară pentru diferite procese care au loc în celulă, ca să spunem așa, într-un „ambalaj convenabil” - sub forma energiei legăturilor de fosfat ale uneia. component chimic, adenozin trifosfat (ATP).

Un microscop electronic face posibilă distingerea clară a mitocondriilor cu structura fină complexă de alte corpuri de aproximativ aceeași dimensiune - de lizozomi. După cum a arătat de Duve, lizozomii conțin enzime digestive care descompun moleculele mari, cum ar fi grăsimile, proteinele și acizii nucleici, în componente mai mici care pot fi oxidate de enzimele mitocondriale. Membrana lizozomilor izolează enzimele digestive conținute în aceste corpuri de restul citoplasmei. Ruptura membranei și eliberarea enzimelor conținute în lizozomi duce rapid la liza (dizolvarea) celulelor.

Citoplasma conține multe alte incluziuni care sunt mai puțin răspândite în celule tipuri variate. Printre ei, centrozomii și kinetozomii prezintă un interes deosebit. Centrozomii pot fi observați cu un microscop obișnuit numai în momentul diviziunii celulare; ele joacă un rol foarte important, formând polii fusului - aparatul care trage cromozomii între două celule fiice. În ceea ce privește kinetozomii, aceștia pot fi găsiți doar în acele celule care se mișcă cu ajutorul unor cili sau flageli speciali; La baza fiecărui ciliu sau flagel se află un cinetozom. Atât centrozomii, cât și kinetozomii sunt capabili de auto-reproducere: fiecare pereche de centrozomi în timpul diviziunii celulare dă naștere unei alte perechi de aceste corpuri; Ori de câte ori apare un nou cilio pe suprafața celulei, acesta primește un kinetozom, rezultat din auto-duplicarea unuia dintre kinetozomii existenți. În trecut, unii citologi și-au exprimat opinia că structura acestor două organite este în mare măsură similară, în ciuda faptului că funcțiile lor sunt complet diferite. Studiile microscopice electronice au confirmat această presupunere. Fiecare organel este format din 11 fibre; două dintre ele sunt situate în centru, iar restul de nouă sunt situate la periferie. Exact așa sunt aranjați toți cilii și toți flagelii. Scopul exact al acestei structuri este necunoscut, dar este, fără îndoială, asociat cu contractilitatea cililor și flagelilor. Este posibil ca același principiu de „mușchi monomolecular” să stea la baza acțiunii kinetozomului și centrozomului, care au funcții complet diferite.

Microscopul electronic a făcut posibilă confirmarea unei alte presupuneri a citologilor din anii trecuți, și anume ipoteza existenței unui „citoschelet” - o structură invizibilă a citoplasmei. În majoritatea celulelor, folosind un microscop electronic, se poate detecta un sistem complex de membrane interne care este invizibil atunci când este observat cu un microscop convențional. Unele dintre aceste membrane au o suprafață netedă, în timp ce altele au una dintre suprafețele aspre datorită granulelor minuscule care o acoperă. ÎN celule diferite aceste sisteme membranare sunt dezvoltate în grade diferite; în amibe sunt foarte simple, iar în celulele specializate în care are loc sinteza intensivă a proteinelor (de exemplu, în celulele ficatului sau pancreasului), sunt foarte ramificate și se disting printr-o granularitate semnificativă.

Specialiștii în microscopie electronică evaluează toate aceste observații în mod diferit. Punctul de vedere cel mai larg acceptat este cel al lui K. Porter, care a propus denumirea de „reticul endoplasmatic” pentru acest sistem membranar; în opinia sa, mişcarea are loc prin reţeaua de tubuli formată de membrane diverse substanțe de la membrana celulară exterioară la membrana nucleară. Unii cercetători consideră că membrana interioară este o continuare a membranei exterioare; Potrivit acestor autori, datorită depresiunilor adânci din membrana interioară, suprafața de contact a celulei cu lichidul de spălare a acesteia crește foarte mult. Dacă rolul membranei este într-adevăr atât de important, atunci ne-am aștepta ca celula să aibă un mecanism care îi permite să creeze continuu o nouă membrană. J. Palad a sugerat că un astfel de mecanism este misteriosul aparat Golgi, descoperit pentru prima dată de către citologul italian C. Golgi la sfârșitul secolului trecut. Un microscop electronic a permis să se stabilească că aparatul Golgi este format dintr-o membrană netedă, care servește adesea ca o continuare a reticulului endoplasmatic.

Natura granulelor care acoperă suprafața „interioară” a membranei este dincolo de orice îndoială. Aceste granule sunt deosebit de bine exprimate în celulele care sintetizează cantități mari de proteine. După cum au arătat T. Kaspersson și autorul acestui articol în urmă cu aproximativ 20 de ani, astfel de celule sunt diferite continut ridicat ARN. Studii recente au relevat că aceste granule sunt extrem de bogate în ARN și, în consecință, sunt foarte active în sinteza proteinelor. Prin urmare, se numesc ribozomi.

Limita interioară a citoplasmei este formată de membrana care înconjoară nucleul celular. Există încă multe dezacorduri cu privire la structura acestei membrane, pe care o observăm la microscop electronic. În aparență, este un film dublu, în stratul exterior al căruia sunt inele sau găuri care se deschid spre citoplasmă. Unii cercetători consideră aceste inele ca fiind pori prin care moleculele mari trec de la citoplasmă la nucleu sau de la nucleu la citoplasmă. Deoarece stratul exterior al membranei este adesea în contact strâns cu reticulul endoplasmatic, s-a sugerat, de asemenea, că învelișul nuclear este implicat în formarea membranelor acestui reticul. De asemenea, este posibil ca fluidele care curg prin tubii reticulului endoplasmatic să se acumuleze în spațiul dintre cele două straturi ale învelișului nuclear.

Nucleul contine cele mai importante structuri ale celulei - fire de cromatina, care contin tot ADN-ul continut in celula. Când o celulă este în repaus (adică în timpul perioadei de creștere dintre două diviziuni), cromatina este împrăștiată în tot nucleul. Datorită acestui fapt, ADN-ul capătă suprafața maximă de contact cu alte substanțe ale nucleului, care probabil servesc drept material pentru construcția moleculelor de ARN și pentru auto-reproducere. Pe măsură ce o celulă se pregătește pentru divizare, cromatina este asamblată și compactată pentru a forma cromozomi, după care este distribuită uniform între ambele celule fiice.

Nucleolii nu sunt la fel de evazivi ca cromatina; aceste corpuri sferice sunt clar vizibile în nucleu atunci când sunt observate la un microscop convențional. Un microscop electronic ne permite să vedem că nucleolul este umplut cu granule mici, similare cu ribozomii citoplasmei. Nucleolii sunt bogați în ARN și par a fi centre activi pentru sinteza proteinelor și a ARN-ului. Pentru a completa descrierea anatomiei funcționale a celulei, observăm că cromatina și nucleolii plutesc într-o substanță amorfă asemănătoare proteinei - sucul nuclear.

Crearea unei imagini moderne a structurii celulei a necesitat dezvoltarea unor echipamente sofisticate și metode de cercetare mai avansate. Microscopul obișnuit cu lumină continuă să fie un instrument important astăzi. Cu toate acestea, pentru cercetare structura interna Celulele care folosesc acest microscop trebuie de obicei să omoare celula și să o coloreze cu diverși coloranți care dezvăluie selectiv structurile sale principale. Pentru a vizualiza aceste structuri într-o stare activă într-o celulă vie, au fost dezvoltate diverse microscoape, inclusiv contrastul de fază, interferența, polarizarea și fluorescența; toate aceste microscoape se bazează pe utilizarea luminii. ÎN În ultima vreme Microscopul electronic devine principalul instrument de cercetare pentru citologi. Folosirea unui microscop electronic „este complicată, însă, de necesitatea expunerii obiectelor studiate procese complexe procesare și înregistrare, care implică inevitabil o încălcare a picturilor originale asociate cu diverse distorsiuni și artefacte. Cu toate acestea, facem progrese și ne apropiem de examinarea unei celule vii la mărire mare.

Istoria dezvoltării echipamentelor tehnice în biochimie nu este mai puțin remarcabilă. Crearea de centrifuge cu viteze de rotație din ce în ce mai mari face posibilă împărțirea conținutului celulei în tot mai mari și număr mai mare fracțiuni separate. Aceste fracții sunt în continuare separate și subdivizate folosind cromatografie și electroforeză. Metode clasice analiza a putut fi acum adaptată pentru a studia cantități și volume de 1000 de ori mai mici decât cele care puteau fi determinate anterior. Oamenii de știință au dobândit capacitatea de a măsura rata de respirație a mai multor amibe sau a mai multor ouă arici de mare sau determina conţinutul de enzime din acestea. În cele din urmă, autoradiografia, o metodă care utilizează trasori radioactivi, permite observarea la nivel subcelular a proceselor dinamice care au loc într-o celulă vie intactă.

Toate celelalte articole din această colecție sunt dedicate succeselor obținute prin fuziunea acestor două direcții cele mai importante în cercetarea celulară și perspectivelor ulterioare care se deschid pentru biologie. În concluzie, mi s-ar părea util să arăt cum se folosește o combinație de abordări citologice și biochimice pentru a rezolva o problemă - problema rolului nucleului în viața celulei. Îndepărtarea nucleului dintr-un organism unicelular nu implică moartea imediată a citoplasmei. Dacă împărțiți ameba în două jumătăți, lăsând nucleul într-una dintre ele și supuneți ambele jumătăți la foame, atunci ambele vor trăi aproximativ două săptămâni; într-un protozoar unicelular, papucul, bătaia cililor poate fi observată timp de câteva zile după îndepărtarea nucleului; Fragmentele fără nucleu ale algei unicelulare gigantice acetabularia trăiesc câteva luni și sunt chiar capabile de o regenerare destul de vizibilă. Astfel, multe dintre procesele de bază ale vieții unei celule, inclusiv (în cazul Acetabulariei) procesele de creștere și diferențiere, pot avea loc cu absență completă gene și ADN. Fragmentele de acetabularie fără nuclee sunt capabile, de exemplu, de a sintetiza proteine ​​și chiar enzime specifice, deși se știe că sinteza proteinelor este reglată de gene. Cu toate acestea, capacitatea acestor fragmente de a sintetiza se estompează treptat. Pe baza acestor date, putem concluziona că în nucleu, sub influența ADN-ului, se formează o anumită substanță, care este eliberată în citoplasmă, unde este utilizată treptat. Din astfel de experimente, efectuate cu utilizarea simultană a metodelor citologice și biochimice, reiese o serie de concluzii importante.

În primul rând, nucleul ar trebui considerat centrul principal pentru sinteza acizilor nucleici (atât ADN, cât și ARN). În al doilea rând, ARN-ul nuclear (sau o parte a acestuia) pătrunde în citoplasmă, unde joacă rolul de intermediar, transmițând informații genetice de la ADN către citoplasmă. În cele din urmă, experimentele arată că citoplasma, și în special ribozomii, servește drept arena principală pentru sinteza proteinelor specifice, cum ar fi enzimele. Trebuie adăugat că posibilitatea sintezei independente de ARN în citoplasmă nu poate fi considerată exclusă și că o astfel de sinteză poate fi detectată în fragmente de acetabularie fără nucleu în condiții adecvate.

Această scurtă prezentare a datelor actuale arată clar că celula nu este doar o unitate morfologică, ci și o unitate fiziologică.

Cel mai valoros lucru pe care îl are o persoană este al lui propria viatași viețile celor dragi. Cel mai valoros lucru de pe Pământ este viața în general. Și la baza vieții, la baza tuturor organismelor vii, stau celulele. Putem spune că viața pe Pământ are o structură celulară. De aceea este atât de important să știm cum sunt structurate celulele. Structura celulelor este studiată de citologie - știința celulelor. Dar ideea de celule este necesară pentru toate disciplinele biologice.

Ce este o celulă?

Definiția conceptului

Celulă este o unitate structurală, funcțională și genetică a tuturor viețuitoarelor, care conține informații ereditare, formată dintr-o membrană membranară, citoplasmă și organele, capabile de întreținere, schimb, reproducere și dezvoltare. © Sazonov V.F., 2015. © kineziolog.bodhy.ru, 2015..

Această definiție a unei celule, deși scurtă, este destul de completă. Ea reflectă 3 laturi ale universalității celulei: 1) structurală, adică. ca unitate structurală, 2) funcțională, i.e. ca unitate de activitate, 3) genetic, i.e. ca unitate de ereditate și schimbare generațională. O caracteristică importantă a unei celule este prezența informațiilor ereditare în ea sub formă de acid nucleic - ADN. Definiția reflectă, de asemenea, cea mai importantă trăsătură a structurii celulare: prezența unei membrane exterioare (plasmolema), care separă celula și mediul ei. ȘI,în sfârşit, cele mai importante 4 semne de viaţă: 1) menţinerea homeostaziei, i.e. constanța mediului intern în condițiile reînnoirii sale constante, 2) schimbul cu mediul extern de materie, energie și informații, 3) capacitatea de reproducere, i.e. la auto-reproducere, reproducere, 4) capacitatea de a se dezvolta, i.e. la creștere, diferențiere și morfogeneză.

O definiție mai scurtă, dar incompletă: Celulă este unitatea elementară (cea mai mică și mai simplă) a vieții.

O definiție mai completă a unei celule:

Celulă este un sistem ordonat, structurat de biopolimeri delimitați de o membrană activă, formând citoplasma, nucleul și organele. Acest sistem biopolimer participă la un singur set de procese metabolice, energetice și informaționale care mențin și reproduc întregul sistem ca întreg.

Textile este o colecție de celule similare ca structură, funcție și origine, care îndeplinesc împreună funcții comune. La om, în cele patru grupe principale de țesuturi (epitelial, conjunctiv, muscular și nervos), există aproximativ 200 tipuri variate celule specializate [Faler D.M., Shields D. Molecular biology of cells: A guide for doctors. / Per. din engleza - M.: BINOM-Press, 2004. - 272 p.].

Țesuturile, la rândul lor, formează organe, iar organele formează sisteme de organe.

Un organism viu începe dintr-o celulă. Nu există viață în afara celulei; în afara celulei este posibilă doar existența temporară a moleculelor de viață, de exemplu, sub formă de viruși. Dar pentru existența și reproducerea activă, chiar și virușii au nevoie de celule, chiar dacă sunt străine.

Structura celulară

Figura de mai jos prezintă diagramele de structură a 6 obiecte biologice. Analizați care dintre ele pot fi considerate celule și care nu, conform două opțiuni de definire a conceptului „celulă”. Prezentați răspunsul sub forma unui tabel:

Structura celulei la microscop electronic

Membrană

Cea mai importantă structură universală a celulei este membrana celulara (sinonim: plasmalema), acoperind celula sub forma unei pelicule subtiri. Membrana reglează relația dintre celulă și mediul ei și anume: 1) separă parțial conținutul celulei de mediul extern, 2) conectează conținutul celulei cu mediul extern.

Miez

A doua structură celulară ca importantă și universală este nucleul. Nu este prezent în toate celulele, spre deosebire de membrana celulară, motiv pentru care o punem pe locul doi. Nucleul conține cromozomi care conțin catene duble de ADN (acid dezoxiribonucleic). Secțiunile de ADN sunt șabloane pentru construcția ARN-ului mesager, care, la rândul lor, servesc drept șabloane pentru construcția tuturor proteinelor celulare din citoplasmă. Astfel, nucleul conține, parcă, „planuri” pentru structura tuturor proteinelor celulei.

Citoplasma

Este semi-lichid mediu intern celule împărțite în compartimente de membrane intracelulare. Are de obicei un citoschelet pentru a menține o anumită formă și este în mișcare constantă. Citoplasma conține organele și incluziuni.

Pe locul al treilea putem pune toate celelalte structuri celulare care pot avea propria lor membrană și se numesc organele.

Organelele sunt structuri celulare permanente, prezente în mod necesar, care îndeplinesc funcții specifice și au o structură specifică. Pe baza structurii lor, organitele pot fi împărțite în două grupe: organitele membranare, care includ în mod necesar membrane, și organitele nemembranare. La rândul lor, organelele membranare pot fi monomembranare - dacă sunt formate dintr-o singură membrană și dublă membrană - dacă învelișul organelelor este dublu și este format din două membrane.

Incluziuni

Incluziunile sunt structuri nepermanente ale celulei care apar în ea și dispar în timpul procesului de metabolism. Există 4 tipuri de incluziuni: trofice (cu aport de nutrienți), secretoare (conțin secreții), excretoare (conțin substanțe „de eliberat”) și pigmentare (conțin pigmenți - substanțe colorante).

Structuri celulare, inclusiv organele ( )

Incluziuni . Ele nu sunt clasificate ca organele. Incluziunile sunt structuri nepermanente ale celulei care apar în ea și dispar în timpul procesului de metabolism. Există 4 tipuri de incluziuni: trofice (cu aport de nutrienți), secretoare (conțin secreții), excretoare (conțin substanțe „de eliberat”) și pigmentare (conțin pigmenți - substanțe colorante).

1. (plasmolema).
2. Nucleu cu nucleol .
3. Reticulul endoplasmatic : aspru (granulat) și neted (granular).
4. Complexul Golgi (aparat) .
5. Mitocondriile .
6. Ribozomi .
7. Lizozomi . Lizozomii (din gr. lysis - „descompunere, dizolvare, dezintegrare” și soma - „corp”) sunt vezicule cu un diametru de 200-400 microni.
8. Peroxizomii . Peroxizomii sunt microcorpi (vezicule) cu diametrul de 0,1-1,5 µm, înconjurați de o membrană.
9. Proteazomi . Proteazomii sunt organite speciale pentru descompunerea proteinelor.
10. fagozomii .
11. Microfilamente . Fiecare microfilament este un dublu helix de molecule de proteină de actină globulară. Prin urmare, conținutul de actină chiar și în celulele non-musculare ajunge la 10% din toate proteinele.
12. Filamente intermediare . Sunt o componentă a citoscheletului. Sunt mai groase decât microfilamentele și au o natură specifică țesutului:
13. Microtubuli . Microtubulii formează o rețea densă în celulă. Peretele microtubulilor este format dintr-un singur strat de subunități globulare ale tubulinei proteice. O secțiune transversală arată 13 dintre aceste subunități formând un inel.
14. Centrul celular .
15. Plastide .
16. Vacuole . Vacuolele sunt organite cu o singură membrană. Sunt „recipiente” membranare, bule pline cu soluții apoase de substanțe organice și anorganice.
17. Cili și flageli (organele speciale) . Ele constau din 2 părți: un corp bazal situat în citoplasmă și un axonem - o creștere deasupra suprafeței celulei, care este acoperită la exterior cu o membrană. Asigurați mișcarea celulei sau mișcarea mediului deasupra celulei.

Celula este unitatea structurală și funcțională de bază a tuturor organismelor vii, cu excepția virusurilor. Are o structură specifică, incluzând multe componente care îndeplinesc funcții specifice.

Ce știință studiază celula?

Toată lumea știe că știința organismelor vii este biologia. Structura unei celule este studiată de ramura sa - citologie.

În ce constă o celulă?

Această structură constă dintr-o membrană, citoplasmă, organite sau organite și un nucleu (absent în celulele procariote). Structura celulelor organismelor aparținând unor clase diferite diferă ușor. Se observă diferențe semnificative între structura celulară a eucariotelor și a procariotelor.

Membrană plasmatică

Membrana joacă un rol foarte important - separă și protejează conținutul celulei de mediul extern. Este format din trei straturi: două straturi de proteine ​​și un strat de fosfolipide mijlociu.

Perete celular

O altă structură care protejează celula de expunere factori externi, situat deasupra membrană plasmatică. Prezent în celulele plantelor, bacteriilor și ciupercilor. În primul constă din celuloză, în al doilea - din mureină, în al treilea - din chitină. În celulele animale, deasupra membranei este situat un glicocalix, care constă din glicoproteine ​​și polizaharide.

Citoplasma

Reprezintă întregul spațiu celular limitat de membrană, cu excepția nucleului. Citoplasma include organele care îndeplinesc principalele funcții responsabile de viața celulei.

Organele și funcțiile lor

Structura unei celule a unui organism viu implică o serie de structuri, fiecare dintre ele îndeplinește o funcție specifică. Ele se numesc organele sau organele.

Mitocondriile

Ele pot fi numite una dintre cele mai importante organite. Mitocondriile sunt responsabile pentru sinteza energiei necesare vieții. În plus, sunt implicați în sinteza anumitor hormoni și aminoacizi.

Energia din mitocondrii este produsă datorită oxidării moleculelor de ATP, care are loc cu ajutorul unei enzime speciale numite ATP sintetaza. Mitocondriile sunt structuri rotunde sau în formă de tijă. Numărul lor într-o celulă animală, în medie, este de 150-1500 de bucăți (acest lucru depinde de scopul acesteia). Ele constau din două membrane și o matrice - o masă semi-lichidă care umple spațiul intern al organitelor. Principalele componente ale cochiliilor sunt proteinele; fosfolipidele sunt, de asemenea, prezente în structura lor. Spațiul dintre membrane este umplut cu lichid. Matricea mitocondrială conține boabe care acumulează anumite substanțe, precum ioni de magneziu și calciu, necesari producerii de energie, și polizaharide. De asemenea, aceste organite au propriul aparat de biosinteză a proteinelor, similar cu cel al procariotelor. Este format din ADN mitocondrial, un set de enzime, ribozomi și ARN. Structura unei celule procariote are propriile sale caracteristici: nu conține mitocondrii.

Ribozomi

Aceste organite sunt compuse din ARN ribozomal (ARNr) și proteine. Datorită acestora, se realizează traducerea - procesul de sinteză a proteinelor pe o matrice ARNm (ARN mesager). O celulă poate conține până la zece mii din aceste organite. Ribozomii constau din două părți: mici și mari, care se combină direct în prezența ARNm.

Ribozomii, care sunt implicați în sinteza proteinelor necesare celulei în sine, sunt concentrați în citoplasmă. Iar cele cu ajutorul cărora se produc proteine ​​care sunt transportate în afara celulei sunt localizate pe membrana plasmatică.

Complexul Golgi

Este prezent doar în celulele eucariote. Acest organel este format din dictozomi, al căror număr este de obicei de aproximativ 20, dar poate ajunge la câteva sute. Aparatul Golgi este inclus în structura celulară doar a organismelor eucariote. Este situat în apropierea nucleului și îndeplinește funcția de sinteză și stocare a anumitor substanțe, de exemplu, polizaharide. În el se formează lizozomi, care vor fi discutați mai jos. Acest organel este, de asemenea, parte sistemul excretor celule. Dictozomii sunt prezentați sub formă de stive de cisterne aplatizate în formă de disc. La marginile acestor structuri se formează vezicule care conțin substanțe care trebuie îndepărtate din celulă.

Lizozomi

Aceste organele sunt mici vezicule care conțin un set de enzime. Structura lor are o membrană acoperită cu un strat de proteine ​​deasupra. Funcția îndeplinită de lizozomi este digestia intracelulară a substanțelor. Datorită enzimei hidrolaze, cu ajutorul acestor organite se descompun grăsimile, proteinele, carbohidrații și acizii nucleici.

Reticulul endoplasmatic (reticulul)

Structura celulară a tuturor celulelor eucariote implică, de asemenea, prezența EPS (reticulul endoplasmatic). Reticulul endoplasmatic este format din tuburi și cavități aplatizate cu o membrană. Acest organel vine în două tipuri: rețea aspră și netedă. Primul se distinge prin faptul că ribozomii sunt atașați de membrana sa, al doilea nu are această caracteristică. Reticulul endoplasmatic dur îndeplinește funcția de sinteză a proteinelor și lipidelor care sunt necesare pentru formarea membranei celulare sau în alte scopuri. Smooth participă la producerea de grăsimi, carbohidrați, hormoni și alte substanțe, cu excepția proteinelor. Reticulul endoplasmatic îndeplinește și funcția de a transporta substanțe în întreaga celulă.

Citoscheletul

Este format din microtubuli și microfilamente (actină și intermediar). Componentele citoscheletului sunt polimeri ai proteinelor, în principal actina, tubulina sau cheratina. Microtubulii servesc la menținerea formei celulei, formând organe de mișcare în organismele simple, cum ar fi ciliate, chlamydomonas, euglena etc. Microfilamentele de actină joacă, de asemenea, rolul unui cadru. În plus, sunt implicați în procesul de mișcare a organelor. Intermediarii din diferite celule sunt construiți din proteine ​​diferite. Ele mențin forma celulei și, de asemenea, asigură nucleul și alte organite într-o poziție constantă.

Centrul celular

Se compune din centrioli, care au forma unui cilindru gol. Pereții săi sunt formați din microtubuli. Această structură este implicată în procesul de diviziune, asigurând distribuția cromozomilor între celulele fiice.

Miez

În celulele eucariote este unul dintre cele mai importante organite. Stochează ADN, care criptează informații despre întregul organism, proprietățile acestuia, proteinele care trebuie sintetizate de celulă etc. Este format dintr-o înveliș care protejează materialul genetic, seva nucleară (matricea), cromatina și nucleolul. Învelișul este format din două membrane poroase situate la o oarecare distanță una de cealaltă. Matricea este reprezentată de proteine; formează un mediu favorabil în interiorul nucleului pentru stocarea informațiilor ereditare. Seva nucleară conține proteine ​​filamentoase care servesc drept suport, precum și ARN. De asemenea, aici este prezentă cromatina, o formă de interfază a existenței cromozomilor. În timpul diviziunii celulare, se transformă din aglomerări în structuri în formă de tije.

Nucleol

Aceasta este o parte separată a nucleului responsabilă de formarea ARN-ului ribozomal.

Organele găsite numai în celulele vegetale

Celulele vegetale au niște organite care nu sunt caracteristice altor organisme. Acestea includ vacuole și plastide.

Vacuole

Acesta este un fel de rezervor în care sunt depozitate nutrienții de rezervă, precum și deșeurile care nu pot fi îndepărtate din cauza peretelui celular dens. Este separat de citoplasmă printr-o membrană specifică numită tonoplast. Pe măsură ce celulele funcționează, vacuolele mici individuale se îmbină într-una mare - cea centrală.

Plastide

Aceste organite sunt împărțite în trei grupe: cloroplaste, leucoplaste și cromoplaste.

Cloroplaste

Acestea sunt cele mai importante organite ale celulei vegetale. Datorită lor, are loc fotosinteza, timp în care celula primește nutrienții de care are nevoie. nutrienți. Cloroplastele au două membrane: exterioară și interioară; matrice - substanta care umple spatiul intern; propriul ADN și ribozomi; boabe de amidon; boabe. Acestea din urmă constau din stive de tilacoizi cu clorofilă, înconjurate de o membrană. În ele are loc procesul de fotosinteză.

Leucoplaste

Aceste structuri constau din două membrane, o matrice, ADN, ribozomi și tilacoizi, dar aceștia din urmă nu conțin clorofilă. Leucoplastele îndeplinesc o funcție de rezervă, acumulând nutrienți. Acestea conțin enzime speciale care fac posibilă obținerea amidonului din glucoză, care, de fapt, servește ca substanță de rezervă.

Cromoplastele

Aceste organite au aceeași structură ca cele descrise mai sus, cu toate acestea, nu conțin tilacoizi, dar există carotenoide care au o culoare specifică și sunt situate direct lângă membrană. Datorită acestor structuri, petalele de flori sunt vopsite într-o anumită culoare, permițându-le să atragă insectele polenizatoare.