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, obținând energie din exterior și folosind-o pentru a efectua munca și menține ordinea, metabolismul, o reacție activă la iritații, creșterea, dezvoltarea, reproducerea, dublarea și transferul informațiilor biologice către descendenți, regenerare (refacerea structurilor deteriorate), adaptarea la mediu.

Omul de știință german T. Schwann a creat la mijlocul secolului al XIX-lea o teorie celulară, ale cărei prevederi principale indicau că toate țesuturile și organele sunt compuse din celule; celulele vegetale și animale sunt fundamental similare între ele, toate apar în același mod; activitatea organismelor este suma activității vitale a celulelor individuale. Influență mare pe dezvoltare ulterioară Marele om de știință german R. Virchow a avut o mare influență asupra teoriei celulare și asupra teoriei celulei în general. 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 modernă cuprinde următoarele prevederi principale: celula este unitatea elementară universală a viului; celulele tuturor organismelor sunt fundamental similare ca structură, funcție și compoziție chimică; celulele se reproduc numai prin divizarea celulei originale; organismele pluricelulare sunt ansambluri celulare complexe care formează sisteme integrale.

Datorită metodelor moderne de cercetare, 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 organele membranare.

ATENŢIE!

Celula este principala unitate structurală și funcțională a organismelor vii, care realizează creșterea, dezvoltarea, metabolismul și energia, stochează, procesează și implementează informația genetică. Din punct de vedere al morfologiei, celula 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).

Care sunt celulele?

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 sunt inerente unității de structură, metabolism (metabolism) și compoziție chimică.

Cu toate acestea, celulele diferite au și structuri specifice. Acest lucru se datorează îndeplinirii funcțiilor lor speciale.

Structura celulară

Structura ultramicroscopică a celulei:

1 - citolemă (membrană plasmatică); 2 - vezicule pinocitare; 3 - centrul celular al centrozomului (citocentrul); 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 de plasă internă (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: macronutrienți - 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.

La ultramicroelemente - seleniu, vanadiu, siliciu, nichel, litiu, argint și mai sus. În ciuda conținutului foarte scăzut, microelementele și ultramicroelementele joacă un rol foarte important rol important. Ele afectează în principal metabolismul. Imposibil fara ele activitate normală de viață fiecare celulă și organism în ansamblu.

Celula este formată din anorganice și materie organică. Printre anorganice cel mai mare număr apă. Cantitatea relativă de apă din celulă este de la 70 la 80%. Apa este un solvent universal; toate reacțiile biochimice din celulă au loc în ea. Cu participarea apei, se realizează reglarea căldurii. Substanțele care se dizolvă în apă (săruri, baze, acizi, proteine, carbohidrați, alcooli etc.) se numesc hidrofile. Substantele hidrofobe (grasimi si asemanatoare grasimilor) nu se dizolva in apa. Alte substanțe anorganice (săruri, acizi, baze, pozitive și ioni negativi) variază de la 1,0 la 1,5%.

Substanțele organice sunt dominate de proteine ​​(10–20%), grăsimi sau lipide (1–5%), carbohidrați (0,2–2,0%) și acizi 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 (există 20 dintre ei) sunt interconectați prin legături peptidice, formând un lanț polipeptidic (structura primară a unei proteine). Se răsucește într-o spirală, formând, la rândul său, structura secundară a proteinei. Datorită unei anumite orientări spațiale a lanțului polipeptidic, ia naștere o structură proteică terțiară, care determină specificitatea și activitatea biologică a moleculei proteice. Mai multe structuri terțiare se combină pentru a forma o structură cuaternară.

Proteinele îndeplinesc funcții esențiale. Enzimele sunt catalizatori biologici care cresc viteza reacții chimiceîntr-o celulă de sute de mii de milioane de ori, 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 substanțelor 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 (care 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 (glicogen în celulele animale, amidon și celuloză în celulele vegetale. Glucidele sunt o sursă de energie, glucide 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 componenta principală a membranelor celulare, îndeplinesc astfel o funcție de construcție. lipide - surse cheie energie. Deci, dacă odată 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, protejează organele (capsulele de grăsime).

ADN și ARN

Acizii nucleici sunt molecule polimerice formate din monomeri de nucleotide. 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: dezoxiribonucleici (ADN) și ribonucleici (ARN), care diferă prin compoziția bazelor și a zaharurilor.

Structura spațială a acizilor nucleici:

(conform B. Alberts et al., modificat) I - ARN; II - ADN; panglici - coloana vertebrală de zahăr-fosfat; A, C, G, T, U - baze azotate, rețelele dintre ele sunt legături de hidrogen.

molecula de ADN

Molecula de ADN este formată din două lanțuri de polinucleotide răsucite unul în jurul celuilalt sub forma unui dublu helix. Bazele azotate ale ambelor lanțuri sunt interconectate prin legături de hidrogen complementare. Adenina se combină numai cu timina, 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 moștenește 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. Informații sau ARNt ARN mesager (din engleză messenger - „intermediar”), care transportă informații despre secvența de nucleotide ADN către ribozomi (vezi mai jos). Transfer ARN (ARNt), care transportă aminoacizi în ribozomi. ARN ribozomal (ARNr), care este implicat în formarea ribozomilor. ARN-ul se găsește în nucleu, ribozomi, citoplasmă, mitocondrii, cloroplaste.

Compoziția acizilor nucleici:

Toate formele de viață celulară de pe pământ pot fi împărțite în două regate 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 - mai complexe, 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 uniforme.

celula procariota

Celulă eucariotă

Structura unei celule eucariote

Complex de suprafață celulară animală

Cuprinde glicocalix, plasmalemași stratul cortical subiacent al citoplasmei. Membrana plasmatică se mai numește și plasmalemă, membrana celulară exterioară. 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 după același principiu prin care moleculele de grăsime sunt ținute împreună - este mai avantajos din punct de vedere termodinamic ca părțile hidrofobe ale moleculelor să fie situate în imediata apropiere a reciproc. Glicocalixul este format din 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 citoscheletului - microfilamente de actină ordonate într-un anumit fel. Funcția principală și cea mai importantă a stratului cortical (cortex) este reacțiile pseudopodiale: ejecție, atașare și reducerea pseudopodiilor. În acest caz, microfilamentele sunt rearanjate, prelungite sau scurtate. Forma celulei (de exemplu, prezența microvilozităților) depinde și de structura citoscheletului stratului cortical.

Structura citoplasmei

Componenta lichidă a citoplasmei se mai numește și citosol. La un microscop cu lumină, se părea că celula era umplută cu ceva asemănător cu o plasmă lichidă sau un sol, în care nucleul și alte organele „plutesc”. De fapt nu este. 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 proteice separate nu difuzează liber în întreg 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 care trec unul în celălalt (tuburi și rezervoare), care se numește reticul endoplasmatic (sau reticul endoplasmatic, EPR sau EPS). Acea parte a RE, de membranele cărora sunt atașați ribozomii, este denumită granular(sau stare brută) la reticulul endoplasmatic, sinteza proteinelor are loc pe membranele acestuia. Acele compartimente care nu au ribozomi pe pereții lor sunt clasificate ca neted(sau agranulare) EPR, care este implicată în sinteza lipidelor. Spațiile interne ale RE netedă și granulară nu sunt izolate, ci trec unele în altele și comunică cu lumenul membranei nucleare.

aparate Golgi

Nucleu

citoschelet

Centrioli

Mitocondriile

Comparația celulelor pro- și eucariote

Cel mai diferenta importanta eucariote din procariote pentru o lungă perioadă de timp a fost considerată prezența unui nucleu bine format și a organelelor membranare. Cu toate acestea, prin anii 1970 și 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 cu proteinele majore ale citoscheletului eucariot au fost de asemenea găsite în bacterii.

Este prezența unui citoschelet special aranjat care permite eucariotelor să creeze un sistem de organite mobile ale membranei interne. În plus, citoscheletul permite endo- și exocitoză (se presupune că în celulele eucariote au apărut simbionti intracelulari, inclusiv mitocondriile și plastidele, din cauza endocitozei). O alta functie importanta a citoscheletului eucariot este aceea de a asigura diviziunea nucleului (mitoza si meioza) si a corpului (citotomia) celulei eucariote (diviziunea celulelor procariote este organizata 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 schimba în eucariote, precum și dimensiune relativ mare a acestuia din urmă. Deci, dimensiunea celulelor procariote este în medie de 0,5-5 microni, dimensiunile celulelor eucariote - în medie de la 10 la 50 de microni. În plus, doar printre eucariote există celule cu adevărat gigantice, cum ar fi ouă masive de rechini sau struți (în ouul de pasăre, întregul gălbenuș este un ou imens), neuroni ai mamiferelor mari, ale căror procese, întărite de citoschelet, 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 înoată atât de bine, Hooke a început să examineze secțiuni subțiri de plută cu ajutorul unui microscop pe care îl îmbunătățise. A descoperit că pluta era împărțită în multe celule minuscule, ceea ce îi amintea de celulele monahale și le-a numit celule (în engleză, celulă înseamnă „celulă, celulă, celulă”). În acest an, maestrul olandez Antony van Leeuwenhoek (Anton van Leeuwenhoek, -) folosind un microscop pentru prima dată a văzut „animale” într-o picătură de apă – organisme vii în mișcare. Astfel, deja începutul XVIII Timp 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 devenit cunoscute ca organisme 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, cu toate acestea, au existat o serie de erori în ideile sale: de exemplu, el a presupus că celulele sunt slab conectate între ele și fiecare există „de la sine”. 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 doar 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 studiului țesuturilor vegetale și animale. La scurt timp 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 specifice, ușor de observat, după toate aceste descoperiri, studiul experimental al celulei a înlocuit argumentele teoretice despre „viață” și dubioase. Cercetare științifică pe baza unor concepte atât de vagi precum conceptul de „protoplasmă”.

În următoarea sută de ani, oamenii de știință în celule au abordat acest obiect din două poziții complet diferite. Citologii, folosind microscoape îmbunătățite continuu, au continuat să dezvolte anatomia microscopică și submicroscopică a întregii celule intacte. Începând cu conceptul de celulă ca un bulgăre de substanță asemănătoare jeleului în care nu se putea distinge 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 facă distincția între structurile individuale implicate în aceste funcții pe nivel molecular. Din această cauză, în ultima vreme, cercetările citologilor s-au încheiat 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 celulă, care stau la baza procesele vieții, inclusiv procesele de creare a substanței celulei.

Este intersecția actuală a acestor două ramuri de cercetare celulară care a făcut necesar să se dedice un număr întreg al Scientific American celulei vii. Acum, citologul încearcă să explice la nivel molecular ceea ce vede cu diferitele sale microscoape; astfel, citologul devine „biolog molecular”. Biochimistul, pe de altă parte, se transformă într-un „citolog biochimic” care studiază la fel de atât structura cât și activitatea biochimică a celulei. Cititorul va putea constata că numai metodele morfologice sau numai biochimice de cercetare nu ne oferă posibilitatea de a pătrunde în secretele structurii și funcției celulei. Pentru a reuși, este necesară combinarea ambelor metode de cercetare. Cu toate acestea, înțelegerea fenomenelor vieții, realizată prin studiul celulei, a confirmat pe deplin opinia biologilor secolului al XIX-lea, care au susținut că materie vie are o structură celulară, la fel cum moleculele sunt construite din atomi.

Discuţie anatomie funcțională a unei celule vii, ar trebui probabil să începem cu faptul că nu există o celulă tipică în natură. 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 lucruri interesante în comun. 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 energia luminii vizibile. Capacitatea de a converti energia este foarte importanţă pentru toate celulele, deoarece le permite să mențină 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 ciudate încât, după ce le-am întâlnit în lumea neînsuflețitului, putem fi întotdeauna siguri că acestea sunt rămășițele celulelor moarte. LA perioadele timpuriiÎn timpul dezvoltării Pământului, când viața sa născut 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 sunt printre astfel de macromolecule. Pe lângă faptul că proteinele alcătuiesc cea mai mare parte a substanței „solide” a celulei, multe dintre ele (enzime) au proprietăți catalitice; aceasta înseamnă că sunt capabili 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, care numără mai mult de 20, este reglată de acizii dezoxiribonucleici și ribonucleici (ADN și ARN); ADN-ul și ARN-ul sunt aproape cele mai complexe dintre toate macromoleculele celulare. Pe anul trecut si chiar si luni de zile s-a stabilit ca ADN-ul, situat in nucleul celulei, directioneaza sinteza ARN-ului, care este continut atat in nucleu cat si in citoplasma. 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 comune ale cărora o casă frumoasă crește dintr-un morman de cărămizi, piatră și gresie.

Într-un stadiu sau altul al vieții, fiecare celulă se divide: celula mamă crește și dă naștere la două celule fiice, ca urmare a unui proces fin descris în articolul de D. Maziy. Chiar și în pragul secolului al XX-lea. biologii au înțeles că cea mai importantă trăsătură a acestui proces este distribuția uniformă între celulele fiice ale corpurilor speciale conținute în nucleul celulei mamă; aceste corpuri au fost numite cromozomi, deoarece s-a dovedit că sunt colorate cu anumiți coloranți. S-a sugerat că cromozomii servesc ca purtători ai eredității; datorita acuratetii cu care are loc auto-reproducerea si distributia lor, acestea transfera celulelor fiice toate proprietatile celulei mame. 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 diviziune, celulele animalelor și plantelor extrem de organizate au alte caracteristici datorită cărora sunt adaptate la acea activitate complexă și coordonată care este viața unui organism. Dezvoltarea dintr-un ou 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 procesul de zdrobire a unui ovul fecundat și diferențierea ulterioară. Cu toate acestea, în toate acele părți ale organismului adult în care uzura celulelor are loc în mod constant (în piele, intestine etc.) măduvă osoasă unde sunt produse elemente de formă sânge), diviziunea celulară rămâne un eveniment foarte frecvent.

Pe parcursul Dezvoltarea embrionarăîn diferenţierea celulelor de acelaşi tip, se manifestă, parcă, capacitatea de a se recunoaşte între ele. Celulele aparținând aceluiași tip și similare între ele se combină pentru a forma un țesut care nu este accesibil celulelor de toate celelalte tipuri. În această atracție și repulsie reciprocă a celulelor, rolul principal, aparent, aparține membranei celulare. Această membrană este, în plus, una dintre principalele componente celulare, cu care este asociată funcția celulelor musculare (asigurând capacitatea organismului 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, ni se pare util să creăm un anumit model al acesteia, ca să spunem așa, o celulă „colectivă”, care să combine caracteristici morfologice care sunt exprimate într-o oarecare măsură în toate celulele.

Chiar și într-o membrană celulară de aproximativ 100 de angstrom grosime (1 angstrom este egal cu o zece-milionime dintr-un milimetru), care la un microscop obișnuit arată ca o linie de limită, o anumită structură este dezvăluită de microscopia electronică. 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 eritrocitelor și 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 „se opune” ionilor de sodiu, iar acest lucru nu depinde doar de permeabilitate; cu alte cuvinte, membrana are capacitatea de a „transport ioni activ”. 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 „centrale electrice” ale întregii vieți de pe Pământ. Structura lor fină este adaptată unei funcții specifice: în cloroplaste, pentru a lega energia luminii solare în procesul de fotosinteză, iar în mitocondrii, pentru a extrage energia (conținută în legăturile chimice ale nutrienților care intră în celulă) în procesul de oxidare și respiraţie. 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 fosfatice 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 de digerare 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 distribuite în celule. tipuri variate. Printre ei, centrozomii și kinetozomii prezintă un interes deosebit. Centrozomii pot fi observați doar cu un microscop convențional în momentul diviziunii celulare; ele joacă un rol foarte important, formând polii fusului - aparatul care desparte cromozomii în 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; de fiecare dată când un nou cilio apare pe suprafața unei celule, acesta primește un kinetozom rezultat din auto-duplicarea unuia dintre kinetozomii deja existenți. În trecut, unii citologi au sugerat 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 - la periferie. Așa sunt de asemenea aranjați toți cilii și toți flagelii. Scopul exact al unei astfel de 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, puteți 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 o suprafață aspră datorită granulelor minuscule care o acoperă. LA celule diferite aceste sisteme membranare sunt dezvoltate în grade diferite; în amibe sunt foarte simple, iar în celulele specializate în care există o sinteză intensivă a proteinelor (de exemplu, în celulele ficatului sau pancreasului), sunt foarte puternic ramificate și diferă prin granularitate considerabilă.

Specialiștii în microscopia electronică evaluează toate aceste observații în moduri diferite. Punctul de vedere al lui K. Porter, care a propus denumirea de „reticul endoplasmatic” pentru acest sistem de membrane, a fost cel mai larg utilizat; în opinia sa, mișcarea are loc de-a lungul rețelei de tubuli formate din membrane diverse substanțe de la membrana celulară exterioară la membrana nucleară. Unii cercetători consideră că membrana interioară este o continuare a celei exterioare; conform acestor autori, din cauza depresiunilor profunde ale membranei interioare, suprafata de contact a celulei cu fluidul care o inconjoara creste foarte mult. Dacă rolul membranei este într-adevăr atât de important, atunci ar trebui să ne așteptăm ca celula să aibă un mecanism care să permită crearea continuă a unei noi membrane. J. Palad a sugerat că misteriosul aparat Golgi, descoperit pentru prima dată de către citologul italian K. Golgi la sfârșitul secolului trecut, servește ca un astfel de mecanism. 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 nu este pusă la 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 20 de ani, astfel de celule diferă continut ridicat ARN. Studii recente au arătat că aceste granule sunt extrem de bogate în ARN și, prin urmare, foarte active în sinteza proteinelor. Prin urmare, se numesc ribozomi.

Marginea interioară a citoplasmei este formată dintr-o membrană care înconjoară nucleul celular. Până acum, încă apar multe dezacorduri cu privire la întrebarea ce structură are această membrană, pe care o observăm la microscop electronic. Arată ca 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 acestei rețele. De asemenea, este posibil ca fluidele care curg prin tubii reticulului endoplasmatic să se acumuleze în golul dintre cele două straturi ale membranei nucleare.

În nucleu se află cele mai importante structuri ale celulei - fire de cromatină, care conțin tot ADN-ul conținut în celulă. Când celula este într-o stare de „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 construirea moleculelor de ARN și pentru auto-reproducere. În procesul de pregătire a unei celule pentru diviziune, cromatina este colectată și compactată, formând 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 vă permite să vedeți că nucleolul este umplut cu granule mici similare cu ribozomii citoplasmei. Nucleolii sunt bogați în ARN și par a fi site-uri active 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 luminos obișnuit continuă să fie un instrument important în timpul nostru. 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 vedea aceste structuri într-o stare activă într-o celulă vie, au fost create diverse microscoape, inclusiv contrastul de fază, interferența, polarizarea și fluorescența; toate aceste microscoape se bazează pe utilizarea luminii. LA timpuri recente Microscopul electronic devine principalul instrument de cercetare pentru citologi. Folosirea unui microscop electronic „este complicată, însă, de necesitatea expunerii obiectelor studiate procese complexe prelucrare și fixare, care implică inevitabil o încălcare a picturilor autentice asociate cu diverse distorsiuni și artefacte. Cu toate acestea, facem progrese și ne apropiem de examinarea celulei vii la mărire mare.

Istoria dezvoltării echipamentelor tehnice de biochimie nu este mai puțin remarcabilă. Dezvoltarea centrifugelor cu viteze de rotație din ce în ce mai mari face posibilă separarea conținutului celulei în tot mai mari și Mai mult fracțiuni individuale. Aceste fracții sunt în continuare separate și separate prin cromatografie și electroforeză. Metode clasice analiza a fost acum adaptată la studiul cantităților și volumelor 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 pentru a determina conţinutul de enzime din acestea. În fine, autoradiografia, metodă care utilizează trasori radioactivi, face posibilă 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 datorită convergenței acestor două domenii cele mai importante în studiul celulei 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 o amibă 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 - pantofi - se poate observa bătaia cililor timp de câteva zile după îndepărtarea nucleului; Fragmentele fără nucleu ale algei unicelulare gigant acetabularia trăiesc câteva luni și sunt chiar capabile de o regenerare destul de vizibilă. Astfel, multe dintre procesele vitale de bază ale celulei, inclusiv (în cazul acetabularii) procesele de creștere și diferențiere, pot avea loc în timpul absenta totala 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, se poate concluziona că în nucleu se formează o substanță sub influența ADN-ului, care este eliberată în citoplasmă, unde este utilizată treptat. Din aceste experimente, realizate cu utilizarea simultană a metodelor citologice și biochimice, rezultă 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) intră în citoplasmă, unde joacă rolul unui intermediar care transferă informația genetică de la ADN în citoplasmă. În cele din urmă, experimentele arată că citoplasma, și în special ribozomii, servesc ca principală arena pentru sinteza unor astfel de proteine ​​specifice precum 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 schiță a datelor moderne arată în mod 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 lui. Cel mai valoros lucru de pe Pământ este viața în general. Și baza vieții, baza tuturor organismelor vii sunt celulele. Putem spune că viața pe Pământ are o structură celulară. De aceea este atât de important să știm cum sunt dispuse celulele. Structura celulelor este studiată de citologie - știința celulelor. Dar conceptul de celule este necesar pentru toate disciplinele biologice.

Ce este o celulă?

Definirea conceptului

Celulă este o unitate structurală, funcțională și genetică a tuturor viețuitoarelor, care conține informații ereditare, constând dintr-o membrană membranară, citoplasmă și organite, capabile să se mențină, să schimbe, să se reproducă și să se dezvolte. © Sazonov V.F., 2015. © kineziolog.bodhy.ru, 2015..

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

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 limitati de o membrana activa care formeaza citoplasma, nucleul si organitele. Acest sistem biopolimer este implicat într-un singur set de procese metabolice, energetice și informaționale care mențin și reproduc întregul sistem ca întreg.

Textile este o colecție de celule care sunt similare ca structură, funcție și origine, îndeplinind împreună funcții comune. La om, ca parte a celor patru grupuri principale de țesuturi (epitelial, conjunctiv, muscular și nervos), există aproximativ 200 diferite feluri celule specializate [Faler DM, Shields D. Biologie celulară moleculară: un ghid pentru medici. / Per. din engleza. - M.: BINOM-Press, 2004. - 272 p.].

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

Un organism viu pleacă de la o celulă. Nu există viață în afara celulei, doar existența temporară a moleculelor de viață, de exemplu, sub formă de viruși, este posibilă în afara celulei. Dar pentru existența și reproducerea activă, chiar și virușii au nevoie de celule, chiar și de străini.

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 a două variante de definire a conceptului de „celulă”. Prezentați răspunsul sub forma unui tabel:

Structura celulei la microscopul electronic

Membrană

Cea mai importantă structură universală a celulei este membrana celulară (sinonim: membrană plasmatică), 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.

Nucleu

A doua structură celulară ca importantă și universală este nucleul. Nu se găsește 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). Secțiuni de ADN sunt șabloane pentru construirea ARN-ului mesager, care, la rândul lor, servesc ca șabloane pentru construirea tuturor proteinelor celulare din citoplasmă. Astfel, nucleul conține, parcă, „desene” ale structurii tuturor proteinelor celulare.

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 al treilea loc, puteți 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 anumită structură. După structură, organelele pot fi împărțite în două grupe: membranoase, care includ în mod necesar membrane, și non-membranoase. La rândul lor, organelele membranare pot fi cu o singură membrană - dacă sunt formate dintr-o membrană și două membrane - dacă învelișul organelelor este dublu și este format din două membrane.

Incluziuni

Incluziunile sunt structuri celulare nepermanente care apar în ea și dispar în procesul de metabolism. Există 4 tipuri de incluziuni: trofice (cu aport de nutrienți), secretoare (conținând un secret), excretoare (conținând substanțe „pentru eliberare”) și pigmentare (conținând pigmenți - substanțe colorante).

Structurile celulare, inclusiv organele ( )

Incluziuni . Nu sunt organite. Incluziunile sunt structuri celulare nepermanente care apar în ea și dispar în procesul de metabolism. Există 4 tipuri de incluziuni: trofice (cu aport de nutrienți), secretoare (conținând un secret), excretoare (conținând substanțe „pentru eliberare”) și pigmentare (conținând 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, descompunere” 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 microni, înconjurați de o membrană.
9. Proteazomi . Proteazomii sunt organite specializate 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 proteinei tubulinei. O secțiune transversală arată 13 astfel de subunități care formează un inel.
14. Centrul de celule .
15. plastide .
16. Vacuole . Vacuolele sunt organite cu o singură membrană. Sunt „rezervoare” cu membrană, 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 axonemă - o excrescență deasupra suprafeței celulare, care este acoperită cu o membrană la exterior. Ele asigură mișcarea celulei sau mișcarea mediului peste celulă.

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

Ce știință studiază celula?

Toată lumea știe că știința organismelor vii este biologia. Structura celulei este studiată prin ramura sa - citologie.

Din ce este făcută 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 este ușor diferită. Se observă diferențe semnificative între structura celulelor eucariote și procariote.

membrană plasmatică

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

perete celular

O altă structură care protejează celula de expunere factori externi, situat deasupra membrană plasmatică. Este prezent în celulele plantelor, bacteriilor și ciupercilor. În primul, este format 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 al celulei, delimitat 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 (în funcție de scopul acesteia). Ele constau din două membrane și o matrice, o masă semi-lichidă care umple interiorul organelelor. Componenta principală a cochiliilor sunt proteinele, iar fosfolipidele sunt, de asemenea, prezente în structura lor. Spațiul dintre membrane este umplut cu lichid. În matricea mitocondrială se află boabe care stochează anumite substanțe, cum ar fi ionii de magneziu și calciu necesari pentru producerea 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 există mitocondrii în ea.

Ribozomi

Aceste organite sunt compuse din ARN ribozomal (ARNr) și proteine. Datorită acestora, se realizează traducerea - procesul de sinteză a proteinelor pe matricea ARNm (ARN mesager). O celulă poate conține până la zece mii din aceste organite. Ribozomii constau din două părți: mici și mari, care se unesc 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, care de obicei numără aproximativ 20, dar pot ajunge până la câteva sute. Aparatul Golgi este inclus în structura celulei numai la organismele 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 din sistemul excretor celule. Dictozomii sunt prezentați sub formă de stive de cisterne aplatizate în formă de disc. La marginile acestor structuri se formează bule, unde se află substanțe care trebuie îndepărtate din celulă.

Lizozomi

Aceste organite sunt mici vezicule cu un set de enzime. Structura lor are o singură membrană acoperită cu un strat de proteine. Funcția pe care o îndeplinesc lizozomii este digestia intracelulară a substanțelor. Datorită enzimei hidrolaze, grăsimile, proteinele, carbohidrații și acizii nucleici sunt descompuse cu ajutorul acestor organite.

Reticulul endoplasmatic (reticulul)

Structura celulară a tuturor celulelor eucariote implică, de asemenea, prezența EPS (reticulul endoplasmatic). Reticulul endoplasmatic este format din tubuli și cavități turtite care au o membrană. Acest organoid este de două tipuri: rețea aspră și netedă. Primul diferă prin faptul că ribozomii sunt atașați de membrana sa, al doilea nu are o astfel de 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. De asemenea, reticulul endoplasmatic îndeplinește funcția de a transporta substanțe prin celulă.

citoschelet

Este format din microtubuli și microfilamente (actină și intermediar). Componentele citoscheletului sunt polimeri ai proteinelor, în principal actina, tubulina sau keratina. Microtubulii servesc la menținerea formei celulei, formează organele de mișcare la cele mai simple organisme, precum ciliate, chlamydomonas, euglena etc. Microfilamentele de actină joacă, de asemenea, rolul unei schele. În plus, sunt implicați în procesul de mișcare a organelelor. Intermediarii din diferite celule sunt construiți din proteine ​​diferite. Ele mențin forma celulei și, de asemenea, fixează nucleul și alte organite într-o poziție permanentă.

Centrul de celule

Constă 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.

Nucleu

În celulele eucariote, este una dintre cele mai importante organite. Stochează ADN, care codifică informații despre întregul organism, despre proprietățile sale, despre proteinele care trebuie sintetizate de celulă etc. Este format dintr-o înveliș care protejează materialul genetic, sucul nuclear (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. Aici este prezentă și cromatina - forma interfazică a existenței cromozomilor. În timpul diviziunii celulare, se transformă din bulgări 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 mai sunt caracteristice niciunui organism. 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 scoase 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, se realizează fotosinteza, timp în care celula primește nutrienții de care are nevoie. nutrienți. Cloroplastele au două membrane: exterioară și interioară; matrice - o substanță care umple spațiul interior; 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 cei 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 în apropierea membranei. Datorită acestor structuri, petalele florilor sunt colorate într-o anumită culoare, ceea ce le permite să atragă insectele polenizatoare.