Citologija yra mokslas apie ląstelę. Mokslas apie ląstelę vadinamas citologija (gr. „cytos“ – ląstelė, „logos“ – mokslas). Citologijos dalykas yra daugialąsčių gyvūnų ir augalų ląstelės, taip pat vienaląsčiai organizmai, kuri apima bakterijas, pirmuonius ir vienaląsčius dumblius. Citologija tiria ląstelių struktūrą ir cheminę sudėtį, funkcijas viduje ląstelių struktūros, ląstelių funkcijos gyvūnų ir augalų organizme, ląstelių dauginimasis ir vystymasis, ląstelių prisitaikymas prie aplinkos sąlygų. Šiuolaikinė citologija yra sudėtingas mokslas. Ji glaudžiausiai siejasi su kitais biologijos mokslais, tokiais kaip botanika, zoologija, fiziologija, organinio pasaulio evoliucijos teorija, taip pat su molekuline biologija, chemija, fizika ir matematika. Citologija yra vienas iš palyginti jaunų biologijos mokslų, jos amžius yra apie 100 metų. Termino „ląstelė“ amžius yra daugiau nei 300 metų. Pirmą kartą pavadinimas "ląstelė" XVII amžiaus viduryje. taikė R. Hukas. Mikroskopu tyrinėdamas ploną kamštienos atkarpą Hukas pamatė, kad kamštiena susideda iš ląstelių – ląstelių.
Ląstelė– elementarus visų gyvų daiktų vienetas, todėl turi gyvų organizmų savybių: labai sutvarkytą struktūrą, medžiagų apykaitą, dirglumą, augimą, vystymąsi, dauginimąsi, regeneraciją ir kitas savybes.
Narvelio išorė uždengta ląstelės membrana kuris atskiria ląstelę nuo aplinkos. Jis atlieka šias funkcijas: apsauginę, atribojimo, receptorių (aplinkos signalų suvokimo), transportavimo.
Citoplazma sudaro daugybę specifinių struktūrų. Tai tarpląsteliniai ryšiai, mikrovileliai, blakstienos, ląstelių procesai. Tarpląsteliniai ryšiai (kontaktai) skirstomi į paprastus ir sudėtingus. Paprastai sujungus kaimyninių ląstelių citoplazmą, susidaro ataugos, jungiančios ląsteles. Tarp citoplazmų visada yra tarpląstelinis tarpas. At sudėtingi ryšiai ląstelės yra sujungtos skaidulomis, o atstumo tarp ląstelių beveik nėra. Mikrovilliai yra į pirštus panašios ląstelių ataugos, kuriose nėra organelių. Blakstienos ir žvyneliai atlieka judėjimo funkciją.
Mitochondrijose yra daug energijos turinčių medžiagų, jos dalyvauja ląstelių kvėpavimo procesuose ir energijos pavertimo forma, kurią ląstelė gali naudoti. Mitochondrijų skaičius, dydis ir išsidėstymas priklauso nuo ląstelės funkcijos, jos energijos poreikio. Mitochondrijos turi savo DNR. Apie 2% ląstelės DNR randama mitochondrijose. Ribosomos sudaro ląstelių baltymus. Ribosomos dalyvauja baltymų sintezėje ir yra visose žmogaus ląstelėse, išskyrus subrendusius eritrocitus. Ribosomos gali laisvai išsidėstyti citoplazmoje. Jie sintetina baltymus, reikalingus pačios ląstelės gyvybei. Baltymų sintezė yra susijusi su procesu transkripcijos- DNR saugomos informacijos perrašymas.
Branduolys yra svarbiausia ląstelės organelė: jame yra speciali medžiaga chromatinas, iš kurio iki ląstelių dalijimosi susidaro gijinės chromosomos – žmogaus paveldimų savybių ir savybių nešėjos. Chromatino sudėtyje yra DNR ir didelis skaičius RNR. Dalijančiame branduolyje chromatinas spiralizuojasi, dėl to chromosomos tampa matomos. Branduolys (vienas ar daugiau) yra tankus suapvalintas kūnas, kuo didesnis dydis, tuo intensyvesnė baltymų sintezė. Ribosomos susidaro branduolyje.
Bet kurio organizmo ląstelė yra pilnavertė gyvoji sistema. Jį sudaro trys neatsiejamai susijusios dalys: membrana, citoplazma ir branduolys. Ląstelės apvalkalas tiesiogiai sąveikauja su išorinė aplinka ir sąveika su kaimyninėmis ląstelėmis (daugialąsčiuose organizmuose).
Biofiziniai procesai ląstelėse užtikrinti mechanizmų įgyvendinimą nervų reguliavimas, vidinės aplinkos fizikinių ir cheminių parametrų (osmosinio slėgio, pH) reguliavimas, ląstelių elektrinių krūvių susidarymas, sužadinimo, sekrecijos (hormonų, fermentų ir kitų biologinių) atsiradimas ir plitimas. veikliosios medžiagos), veiksmo įgyvendinimą farmakologiniai preparatai. Šie procesai galimi dėl veikimo transporto sistema . Ląstelių metabolizmo procesai, įskaitant bioenergiją ir daugelį kitų, taip pat yra susiję su medžiagų pernešimu per membranas. farmakologinis poveikis beveik bet koks vaistinis preparatas taip pat dėl prasiskverbimo per ląstelių membranas, o efektyvumas labai priklauso nuo jo pralaidumo.
Ląstelių funkcijos
Žmogaus kūnas turi ląstelių struktūra. Ląstelės yra tarpląstelinėje medžiagoje, kuri suteikia joms mechaninį stiprumą, mitybą ir kvėpavimą. Ląstelės skiriasi dydžiu, forma ir funkcija. Ląstelių sandaros ir funkcijų tyrimas užsiima citologija (gr. „cytos“ – ląstelė).
Ląstelė yra padengta membrana, susidedančia iš kelių molekulių sluoksnių, užtikrinančių selektyvų medžiagų pralaidumą. Tarpas tarp gretimų ląstelių membranų užpildytas skysta tarpląsteline medžiaga. Pagrindinė funkcija membranos: vyksta medžiagų apykaita tarp ląstelės ir tarpląstelinės medžiagos.
Citoplazma yra klampi pusiau skysta medžiaga. Citoplazmoje yra keletas mažyčių ląstelių struktūrų – organelių, kurios atlieka savo veiklą įvairios funkcijos Raktažodžiai: endoplazminis tinklas, ribosomos, mitochondrijos, lizosomos, Golgi kompleksas, ląstelės centras, branduolys.
Endoplazminis tinklas – kanalėlių ir ertmių sistema, persmelkianti visą citoplazmą. Pagrindinė funkcija yra dalyvavimas pagrindinės sintezėje, kaupime ir judėjime organinės medžiagos kurią gamina ląstelė, baltymų sintezė.
Ribosomos yra tankūs kūnai, kuriuose yra baltymų ir ribonukleino rūgšties (RNR). Jie yra baltymų sintezės vieta. Golgi kompleksas Ertmės apribotos membranomis su iš jų besitęsiančiais kanalėliais ir jų galuose esančiomis pūslelėmis. Pagrindinė funkcija – organinių medžiagų kaupimas, lizosomų formavimas.
Ląstelių centras sudarytas iš dviejų mažų kūnelių, dalyvaujančių ląstelių dalijimuisi. Šie kūnai yra šalia branduolio.
Pagrindinis - esminė struktūra ląstelės. Branduolio ertmė užpildyta branduolio sultimis. Jame yra nukleolių, nukleino rūgščių, baltymų, riebalų, angliavandenių, chromosomų. Chromosomose yra paveldima informacija. Ląstelės turi pastovų chromosomų skaičių. Žmogaus kūno ląstelėse yra 46 chromosomos, o lytinėse ląstelėse – 23.
Lizosomos yra apvalūs kūnai, kurių viduje yra fermentų kompleksas. Pagrindinė jų funkcija yra virškinti maisto daleles ir pašalinti negyvas organeles.
Ląstelių sudėtis apima neorganinius ir organinius junginius.
neorganinių medžiagų- vanduo ir druska. Vanduo sudaro iki 80% ląstelės masės. Jis ištirpdo cheminėse reakcijose dalyvaujančias medžiagas: perneša maistinių medžiagų, pašalina atliekas ir kenksmingus junginius iš ląstelės.
mineralinės druskos- natrio chloridas, kalio chloridas ir kt., žaisti svarbus vaidmuo vandens pasiskirstymo tarp ląstelių ir tarpląstelinės medžiagos. Atskiri cheminiai elementai: deguonis, vandenilis, azotas, siera, geležis, magnis, cinkas, jodas, fosforas dalyvauja kuriant gyvybiškai svarbius elementus. organiniai junginiai.
Organiniai junginiai sudaro iki 20-30% kiekvienos ląstelės masės. Tarp jų didžiausia vertė turi baltymų, riebalų, angliavandenių ir nukleino rūgščių.
Baltymai yra pagrindinės ir sudėtingiausios gamtoje randamos organinės medžiagos. Baltymų molekulė turi dideli dydžiai yra sudarytas iš amino rūgščių. Baltymai tarnauja Statybinė medžiaga ląstelės. Jie dalyvauja formuojant ląstelių membranas, branduolius, citoplazmą, organelius. Fermentiniai baltymai yra tėkmės greitintojai cheminės reakcijos. Tik vienoje ląstelėje yra iki 1000 skirtingų baltymų. Susideda iš anglies, vandenilio, azoto, deguonies, sieros, fosforo.
Angliavandeniai susideda iš anglies, vandenilio ir deguonies. Angliavandeniai apima gliukozę, gyvulinį krakmolą glikogeną. Skilus 1 g, išsiskiria 17,2 kJ energijos.
Riebalai susidaro iš to paties cheminiai elementai tas pats kaip angliavandeniai. Riebalai netirpsta vandenyje. Jie yra ląstelių membranų dalis, tarnauja kaip atsarginis energijos šaltinis organizme. Suskaidžius 1 g riebalų, išsiskiria 39,1 kJ energijos.
Nukleino rūgštys yra dviejų tipų – DNR ir RNR.
DNR yra branduolyje, yra chromosomų dalis, lemia ląstelių baltymų sudėtį ir paveldimų savybių bei savybių perdavimą iš tėvų palikuonims. RNR funkcijos yra susijusios su šiai ląstelei būdingų baltymų susidarymu.
Pagrindinė ląstelės savybė yra medžiagų apykaita. Iš tarpląstelinės medžiagos į ląsteles nuolat patenka maistinės medžiagos ir deguonis, išsiskiria irimo produktai.
Medžiagos, kurios patenka į ląstelę, dalyvauja biosintezės procesuose.
Biosintezė – tai baltymų, riebalų, angliavandenių ir jų junginių susidarymas iš daugiau paprastos medžiagos. Kartu su biosinteze ląstelėse vyksta organinių junginių skilimas. Dauguma skilimo reakcijų apima deguonį ir išskiria energiją. Dėl medžiagų apykaitos ląstelių sudėtis nuolat atnaujinama: vienos medžiagos susidaro, o kitos sunaikinamos.
Gyvų ląstelių, audinių, viso organizmo savybė reaguoti į išorinį ar vidinį poveikį – dirgiklius vadinama dirglumu. Reaguojant į cheminius ir fizinius dirgiklius ląstelėse vyksta specifiniai jų gyvybinės veiklos pokyčiai.
Ląstelės gali augti ir daugintis. Kiekviena iš susidariusių dukterinių ląstelių auga ir pasiekia motinos dydį. Naujos ląstelės atlieka motininės ląstelės funkciją. Ląstelių gyvenimo trukmė svyruoja nuo kelių valandų iki dešimčių metų.
gyva ląstelė turi numerį gyvybiškai svarbių savybių: medžiagų apykaita, dirglumas, augimas ir dauginimasis, judrumas, kurių pagrindu atliekamos viso organizmo funkcijos.
Ląstelių apvalkalas.
Ląstelės sienelė turi sudėtinga struktūra. Jį sudaro išorinis sluoksnis ir apatinis sluoksnis plazmos membrana. Gyvūnų ir augalų ląstelės skiriasi savo išorinio sluoksnio struktūra. Augaluose, taip pat bakterijose, melsvadumbliuose ir grybuose, yra ląstelių paviršiuje tankus apvalkalas, arba ląstelės sienelę. Daugumoje augalų jis susideda iš skaidulų. Ląstelės sienelė atlieka nepaprastai svarbų vaidmenį: ji yra išorinis karkasas, apsauginis apvalkalas, suteikia turgoro augalų ląstelės: pro ląstelės sienelę praeina vanduo, druskos, daugelio organinių medžiagų molekulės.
Išorinis gyvūnų ląstelių paviršiaus sluoksnis, priešingai nei ląstelių sienelės augalai labai ploni, elastingi. Jis nėra matomas šviesos mikroskopu ir susideda iš įvairių polisacharidų ir baltymų. Paviršinis gyvūnų ląstelių sluoksnis vadinamas glikokaliksu.
Glikokaliksas pirmiausia atlieka tiesioginio gyvūnų ląstelių ryšio su išorine aplinka, su visomis ją supančiomis medžiagomis, funkciją. Turėdamas nereikšmingą storį (mažiau nei 1 mikroną), išorinis gyvūninės ląstelės sluoksnis neatlieka pagalbinio vaidmens, kuris būdingas augalų ląstelių sienelėms. Glikokalikso, taip pat augalų ląstelių sienelių susidarymas vyksta dėl pačių ląstelių gyvybinės veiklos.
Plazmos membrana.
Po glikokaliksu ir augalų ląstelės sienele yra plazminė membrana (lot. „membrana“ – oda, plėvelė), besiribojanti tiesiai su citoplazma. Plazminės membranos storis apie 10 nm, jos sandaros ir funkcijų tyrimas įmanomas tik naudojant elektroninis mikroskopas.
Plazmos membranoje yra baltymų ir lipidų. Jie yra išdėstyti tvarkingai ir yra sujungti vienas su kitu cheminėmis sąveikomis. Autorius šiuolaikinės idėjos lipidų molekulės plazmos membranoje yra išsidėsčiusios dviem eilėmis ir sudaro vientisą sluoksnį. Baltymų molekulės nesudaro ištisinio sluoksnio, jos yra lipidų sluoksnyje, pasinerdamos į jį skirtinguose gyliuose.
Baltymų ir lipidų molekulės yra judrios, o tai užtikrina plazminės membranos dinamiškumą.
Plazminė membrana atlieka daug svarbių funkcijų, kurių pavydi gyvybinė ląstelių veikla. Viena iš šių funkcijų yra ta, kad ji sudaro barjerą, atskiriantį vidinį ląstelės turinį nuo išorinės aplinkos. Tačiau tarp ląstelių ir išorinės aplinkos vyksta nuolatiniai medžiagų mainai. Iš išorinės aplinkos į ląstelę patenka vanduo, įvairios druskos atskirų jonų pavidalu, neorganinės ir organinės molekulės. Jie patenka į ląstelę per labai plonus plazminės membranos kanalus. Ląstelėje susidarę produktai patenka į išorinę aplinką. Medžiagos transportavimas yra viena iš pagrindinių plazminės membranos funkcijų. Medžiagų apykaitos produktai, taip pat ląstelėje susintetintos medžiagos, iš ląstelės pašalinami per plazminę membraną. Tai įvairūs baltymai, angliavandeniai, hormonai, kurie gaminami įvairių liaukų ląstelėse ir išskiriami į tarpląstelinę aplinką smulkių lašelių pavidalu.
Daugialąsčių gyvūnų ląstelės, sudarančios įvairius audinius (epitelinį, raumeninį ir kt.), yra sujungtos viena su kita plazmine membrana. Dviejų ląstelių sandūroje kiekvienos iš jų membrana gali suformuoti raukšles ar ataugas, kurios suteikia jungtims ypatingo tvirtumo.
Augalų ląstelių jungtį užtikrina plonų kanalų, užpildytų citoplazma ir apribotų plazmos membrana, susidarymas. Tokiais kanalais einantys ląstelių sienelės, maistinės medžiagos, jonai, angliavandeniai ir kiti junginiai patenka iš vienos ląstelės į kitą.
Daugelio gyvūnų ląstelių, pavyzdžiui, įvairių epitelių, paviršiuje yra labai mažų plonų citoplazmos ataugų, padengtų plazmine membrana – mikrovilliukais. Didžiausias skaičius mikrovileliai išsidėstę žarnyno ląstelių paviršiuje, kur vyksta intensyvus virškinimas ir suvirškinto maisto pasisavinimas.
Fagocitozė.
Didelės molekulės organinių medžiagų, tokių kaip baltymai ir polisacharidai, maisto dalelės, bakterijos patenka į ląstelę fagocitu (gr. „phageo“ – praryti). Plazminė membrana tiesiogiai dalyvauja fagocituose. Toje vietoje, kur ląstelės paviršius liečiasi su kokios nors tankios medžiagos dalele, membrana susmunka, suformuoja įdubimą ir apgaubia dalelę, kuri „membraniniame pakete“ nugrimzta į ląstelę. Susidaro virškinimo vakuolė ir joje suvirškinamos į ląstelę patekusios organinės medžiagos.
Citoplazma.
Citoplazma, atskirta nuo išorinės aplinkos plazmine membrana, yra vidinė pusiau skysta ląstelių aplinka. Eukariotinių ląstelių citoplazmoje yra branduolys ir įvairios organelės. Branduolys yra centrinėje citoplazmos dalyje. Jame taip pat yra įvairių inkliuzų – ląstelių veiklos produktų, vakuolių, taip pat mažiausių vamzdelių ir gijų, sudarančių ląstelės skeletą. Pagrindinės citoplazmos medžiagos sudėtyje vyrauja baltymai. Pagrindiniai medžiagų apykaitos procesai vyksta citoplazmoje, ji sujungia branduolį ir visas organeles į vieną visumą, užtikrina jų sąveiką, ląstelės, kaip vientisos vientisos gyvos sistemos, veiklą.
Endoplazminis Tinklelis.
Visa vidinė citoplazmos zona užpildyta daugybe mažų kanalų ir ertmių, kurių sienelės yra membranos, panašios į plazmos membraną. Šie kanalai šakojasi, jungiasi vienas su kitu ir sudaro tinklą, vadinamą endoplazminiu tinklu.
Endoplazminis tinklas yra nevienalytis savo struktūra. Žinomi du jo tipai – granuliuotas ir lygus. Granuliuoto tinklo kanalų ir ertmių membranose yra daug mažų apvalių kūnelių - ribosomų, kurios suteikia membranoms grubią išvaizdą. Lygiojo endoplazminio tinklo membranos savo paviršiuje neneša ribosomų.
Endoplazminis tinklas atlieka daugybę skirtingų funkcijų. Pagrindinė granuliuoto endoplazminio tinklo funkcija yra dalyvavimas baltymų sintezėje, kuri atliekama ribosomose.
Ant lygaus endoplazminio tinklo membranų sintetinami lipidai ir angliavandeniai. Visi šie sintezės produktai kaupiasi kanaluose ir ertmėse, o paskui transportuojami į įvairios organelės ląstelės, kur jos suvartojamos arba kaupiamos citoplazmoje kaip ląstelių inkliuzai. Endoplazminis tinklas jungia pagrindinius ląstelės organelius.
Ribosomos.
Ribosomos randamos visų organizmų ląstelėse. Tai mikroskopiniai suapvalintos formos kūnai, kurių skersmuo 15-20 nm. Kiekviena ribosoma susideda iš dviejų skirtingo dydžio dalelių – mažų ir didelių.
Vienoje ląstelėje yra daug tūkstančių ribosomų, jos yra arba ant granuliuoto endoplazminio tinklo membranų, arba laisvai guli citoplazmoje. Ribosomos sudarytos iš baltymų ir RNR. Ribosomų funkcija yra baltymų sintezė. Baltymų sintezė - sunkus procesas, kurią vykdo ne viena ribosoma, o visa grupė, įskaitant iki kelių dešimčių kombinuotų ribosomų. Ši ribosomų grupė vadinama polisoma. Sintetinti baltymai pirmiausia kaupiami endoplazminio tinklo kanaluose ir ertmėse, o vėliau transportuojami į ląstelės organelius ir sritis, kur jie suvartojami. Endoplazminis tinklas ir ribosomos, esančios ant jo membranų, yra vienas baltymų biosintezės ir transportavimo aparatas.
Mitochondrijos.
Daugumos gyvūnų ir augalų ląstelių citoplazmoje yra nedideli kūnai (0,2-7 mikronai) – mitochondrijos (gr. „mitos“ – siūlas, „chondrion“ – grūdas, granulė).
Mitochondrijos aiškiai matomos šviesos mikroskopu, su kuriuo galima matyti jų formą, vietą, suskaičiuoti skaičių. Vidinė struktūra mitochondrijos buvo tiriamos naudojant elektroninį mikroskopą. Mitochondrijų apvalkalas susideda iš dviejų membranų – išorinės ir vidinės. išorinė membrana lygus, nesudaro jokių klosčių ir ataugų. Priešingai, vidinė membrana sudaro daugybę raukšlių, nukreiptų į mitochondrijų ertmę. Vidinės membranos raukšlės vadinamos cristae (lot. „crista“ – šukos, atauga) Kritų skaičius mitochondrijose nevienodas. skirtingos ląstelės. Jų gali būti nuo kelių dešimčių iki kelių šimtų, o ypač daug kristalų yra aktyviai veikiančių ląstelių mitochondrijose, pavyzdžiui, raumenų ląstelėse.
Mitochondrijos vadinamos ląstelių „elektrinėmis“, nes jų pagrindinė funkcija yra adenozino trifosfato (ATP) sintezė. Ši rūgštis sintetinama visų organizmų ląstelių mitochondrijose ir yra universalus energijos šaltinis, reikalingas gyvybiškai svarbioms funkcijoms įgyvendinti. ląstelės ir viso organizmo procesai.
Naujos mitochondrijos susidaro dalijantis ląstelėje jau esančioms mitochondrijoms.
Plastidai.
Plastidės randamos visų augalų ląstelių citoplazmoje. Gyvūnų ląstelėse plastidų nėra. Yra trys pagrindiniai plastidų tipai: žalieji – chloroplastai; raudona, oranžinė ir geltona - chromoplastai; bespalviai – leukoplastai.
Chloroplastas.
Šių organelių yra lapų ir kitų žalių augalų organų ląstelėse, taip pat įvairiuose dumbliuose. Chloroplastų dydis yra 4-6 mikronai, dažniausiai jie turi ovalo formos. At aukštesni augalai vienoje ląstelėje dažniausiai būna kelios dešimtys chloroplastų. Žalia spalva chloroplastai priklauso nuo juose esančio chlorofilo pigmento kiekio. Chloroplastas yra pagrindinė augalų ląstelių organelė, kurioje vyksta fotosintezė, ty organinių medžiagų (angliavandenių) susidarymas iš neorganinių (CO2 ir H2O), naudojant energiją. saulės šviesa.
Chloroplastai yra struktūriškai panašūs į mitochondrijas. Chloroplastas nuo citoplazmos yra atskirtas dviem membranomis – išorine ir vidine. Išorinė membrana yra lygi, be raukšlių ir ataugų, o vidinė sudaro daugybę sulenktų ataugų, nukreiptų į chloroplasto vidų. Todėl chloroplasto viduje yra sutelkta daug membranų, kurios sudaro specialias struktūras - graną. Jie sukrauti kaip monetų šūsnis.
Chlorofilo molekulės yra granulių membranose, nes čia vyksta fotosintezė. ATP taip pat sintetinamas chloroplastuose. Tarp vidinių chloroplasto membranų yra DNR, RNR. ir ribosomos. Vadinasi, chloroplastuose, taip pat ir mitochondrijose, vyksta šių organelių veiklai reikalingo baltymo sintezė. Chloroplastai dauginasi dalijantis.
Chromoplastai randami ląstelių citoplazmoje skirtingos dalys augalai: žieduose, vaisiuose, stiebuose, lapuose. Chromoplastų buvimas paaiškina geltoną, oranžinę ir raudoną gėlių, vaisių, rudens lapų vainikėlių spalvą.
Leukoplastai.
Jų yra nedažytų augalų dalių ląstelių citoplazmoje, pavyzdžiui, stiebuose, šaknyse, gumbuose. Leukoplastų forma yra įvairi.
Chloroplastai, chromoplastai ir leukoplastai gali keistis ląstelėmis. Taigi rudenį vaisiams sunokus ar lapams pakeitus spalvą, chloroplastai virsta chromoplastais, o leukoplastai – chloroplastais, pavyzdžiui, žaliuojant bulvių gumbams.
Goldžio kompleksas.
Daugelyje gyvūnų ląstelių, pavyzdžiui, nervų ląstelėse, jis yra sudėtingo tinklo, esančio aplink branduolį, forma. Augalų ir pirmuonių ląstelėse Golgi aparatą vaizduoja atskiri pjautuvo arba lazdelės formos kūnai. Šio organoido struktūra yra panaši augalų ir gyvūnų organizmų ląstelėse, nepaisant jo formos įvairovės.
Golgi aparato sudėtis apima: ertmes, apribotas membranomis ir išdėstytas grupėmis (po 5-10); dideli ir maži burbuliukai, esantys ertmių galuose. Visi šie elementai sudaro vieną kompleksą.
Golgi aparatas atlieka daug svarbių funkcijų. Endoplazminio tinklo kanalais į ją pernešami ląstelės sintetinės veiklos produktai – baltymai, angliavandeniai ir riebalai. Visos šios medžiagos pirmiausia kaupiasi, o vėliau didelių ir mažų burbuliukų pavidalu patenka į citoplazmą ir yra arba panaudojamos pačioje ląstelėje jos gyvavimo metu, arba pašalinamos iš jos ir panaudojamos organizme. Pavyzdžiui, žinduolių kasos ląstelėse, virškinimo fermentai kurios kaupiasi organoido ertmėse. Tada susidaro pūslelės, užpildytos fermentais. Iš ląstelių jie išsiskiria į kasos lataką, iš kur nuteka į žarnyno ertmę. Kita svarbi šio organoido funkcija – ant jo membranų sintetinami riebalai ir angliavandeniai (polisacharidai), kurie naudojami ląstelėje ir yra membranų dalis. Dėl Golgi aparato veiklos atsinaujina ir auga plazmos membrana.
Lizosomos.
Jie yra maži apvalūs kūnai. Kiekviena lizosoma nuo citoplazmos yra atskirta membrana. Lizosomos viduje yra fermentų, kurie skaido baltymus, riebalus, angliavandenius, nukleino rūgštis.
Lizosomos priartėja prie į citoplazmą patekusios maisto dalelės, susilieja su ja ir susidaro viena virškinimo vakuolė, kurios viduje yra maisto dalelė, apsupta lizosomų fermentų. Medžiagos, susidarančios virškinus maisto daleles, patenka į citoplazmą ir jas naudoja ląstelė.
Gebėjimas aktyviai virškinti maistinių medžiagų, lizosomos dalyvauja žūstančių ląstelių dalių, ištisų ląstelių ir organų pašalinime gyvybinės veiklos procese. Ląstelėje nuolat susidaro naujų lizosomų. Lizosomose esantys fermentai, kaip ir bet kurie kiti baltymai, sintetinami citoplazmos ribosomose. Tada šie fermentai endoplazminio tinklo kanalais patenka į Golgi aparatą, kurio ertmėse susidaro lizosomos. Šioje formoje lizosomos patenka į citoplazmą.
Ląstelės centras.
Gyvūnų ląstelėse organoidas yra šalia branduolio, kuris vadinamas ląstelės centru. Pagrindinę ląstelės centro dalį sudaro du maži kūnai - centrioliai, esantys nedideliame sutankintos citoplazmos plote. Kiekviena centriolė yra iki 1 µm ilgio cilindro formos. Centrioliai vaidina svarbų vaidmenį ląstelių dalijimuisi; jie dalyvauja formuojantis dalijimosi verpstei.
Ląstelių inkliuzai.
KAM ląstelių inkliuzai apima angliavandenius, riebalus ir baltymus. Visos šios medžiagos kaupiasi ląstelės citoplazmoje įvairaus dydžio ir formos lašelių ir grūdelių pavidalu. Jie periodiškai sintetinami ląstelėje ir naudojami medžiagų apykaitos procese.
Šerdis.
Kiekvienoje vienaląsčių ir daugialąsčių gyvūnų, taip pat augalų ląstelėje yra branduolys. Branduolio forma ir dydis priklauso nuo ląstelių formos ir dydžio. Dauguma ląstelių turi vieną branduolį, ir tokios ląstelės vadinamos vienabranduoliais. Taip pat yra ląstelių, turinčių du, tris, kelias dešimtis ir net šimtus branduolių. Tai daugiabranduolės ląstelės.
Branduolinė sultys yra pusiau skysta medžiaga, kuris yra po branduoliniu apvalkalu ir vaizduoja vidinė aplinka branduoliai.
Žmogaus anatomija (iš graikų ανά, aná - „aukštyn“ ir τομή, tomé „supjaustau“) yra mokslas apie žmogaus kūno kilmę ir vystymąsi, formas ir sandarą. Žmogaus anatomija tiria išorines žmogaus kūno formas ir proporcijas, jo dalių sandarą, atskiri kūnai ir jų prietaisas.
Normalioji, arba sisteminė žmogaus anatomija tiria „normalaus“ struktūrą, t.y. sveikas žmogus, be to, sistemingai, suskirstant pagal organų sistemas, o vėliau į organus, organų ir audinių skyrius.
Patologinė anatomija tiria sergančius organus ir audinius.
Topografinė (chirurginė) anatomija tiria kūno sandarą pagal regionus, atsižvelgdama į organų padėtį ir santykį tarpusavyje, su skeletu.
Normali (sisteminė) žmogaus anatomija apima privačius mokslus:
osteologija tiria kaulus, artrologija – kaulų sąnarius, miologija – raumenis, splanchnologija – vidurius, angiologija – kraujagysles, neurologija – nervų sistemą.
IN Žmogaus kūnas išsiskirti toliau nurodytos sistemos:
1) Skeleto ir raumenų (susideda iš skeleto ir raumenų)
2) Kraujotakos (sudaryta iš širdies ir kraujagyslių)
3) Kvėpavimo (sudaryta iš plaučių ir kvėpavimo takų)
4) Virškinimo (sudaryta iš virškinimo liaukų ir Virškinimo traktas)
5) Integumentary (sudaryta iš odos)
6) Šlapimas (sudarytas iš inkstų)
7) Seksualinis (sudarytas iš moteriškų ir vyriškų lytinių organų)
8) Endokrininė (sudaryta iš liaukų)
9) Nervinė (sudaryta iš centrinės ir periferinės nervų sistemos)
Struktūriniai ir funkcinis vienetas gyvenimas yra ląstelė. Žmogus, kaip ir visos gyvos būtybės, susideda iš ląstelių, tarpusavyje sujungtų jungiančiomis struktūromis. Ląstelės valgo, kad išsilaikytų, naudoja deguonį energijai, reaguoja į tam tikrus dirgiklius ir turi galimybę daugintis.
Ląstelės skirstomos į prokariotines ir eukariotas. Pirmieji yra dumbliai ir bakterijos, kurių genetinė informacija yra vienoje organelėje, chromosomoje ir eukariotinės ląstelės, kurios sudaro daugiau sudėtingi organizmai, toks kaip Žmogaus kūnas, turi aiškiai atskirtą branduolį, kuriame yra kelios chromosomos su genetine medžiaga.
Ląstelė (ląstelė) yra elementari gyvo organizmo dalelė. Gyvybės savybių, tokių kaip dauginimasis (dauginimasis), medžiagų apykaita ir kt., pasireiškimas vykdomas ląstelių lygis ir vyksta tiesiogiai dalyvaujant baltymams - pagrindiniams ląstelių struktūrų elementams. Kiekviena ląstelė yra sudėtinga sistema kuriame yra branduolys ir citoplazma su jame esančiomis organelėmis. Ląstelės dydis yra nuo kelių mikrometrų (maži limfocitai) iki 200 mikronų (kiaušialąstė).
Skiriasi ir ląstelių forma. Žmogaus kūne yra sferinių, verpstiškų, žvynuotų (plokščių), kubinių, stulpinių (prizminių), žvaigždinių, procesų (į medį panašių) ląstelių. Kai kurios ląstelės (pavyzdžiui, neuronai) kartu su procesais pasiekia 1,5 m ar daugiau. Ląstelės viduje yra branduolys, branduolys, kuris kaupia genetinę informaciją ir dalyvauja baltymų sintezėje. IN plokščios ląstelės branduolys suplotas, baltuosiuose kraujo kūneliuose (leukocituose) – lazdelės arba pupelės formos.
Žmogaus organizme eritrocitai ir trombocitai neturi branduolio. Branduolys yra padengtas branduoline membrana, nukleolema, kurią vaizduoja išorinė ir vidinė branduolio membranos, tarp kurių yra siaura erdvė. Branduolys užpildytas nukleoplazma, nukleoplazma, kurioje yra branduolys, branduolys, vienas arba du, ir chromatinas tankių grūdelių arba juostelių pavidalo struktūrų pavidalu. Branduolys yra apsuptas citoplazmos, citoplazmos. Citoplazma susideda iš hialoplazmos, organelių ir inkliuzų. Hialoplazma yra pagrindinė citoplazmos medžiaga. Tai sudėtingas bestruktūrinis pusiau skystas darinys, permatomas (iš graikų kalbos hialos – stiklas); yra polisacharidų, baltymų, nukleino rūgščių ir tt dalyvauja hialoplazmoje medžiagų apykaitos procesai ląstelės.
Organelės yra nuolatinės ląstelės dalys, kurios turi specifinę struktūrą ir atlieka specifines funkcijas. Organelės apima ląstelių centrą, mitochondrijas, Golgi kompleksą – vidinio tinklo aparatą, endoplazminį (citoplazminį) tinklelį. Ląstelės centras dažniausiai yra šalia branduolio arba Golgi komplekso ir jame yra du tankūs dariniai – centrioliai, kurie yra besidalijančios ląstelės verpstės dalis ir dalyvauja formuojant judrius organus – žvynelius, blakstienas.
Mitochondrijos, kurios yra ląstelės energetiniai organai, dalyvauja oksidacijos ir fosforilinimo procesuose. Jie yra kiaušinio formos ir yra padengti dviejų sluoksnių membrana, susidedančia iš dviejų išorinio ir vidinio sluoksnių. Vidinė membrana formuoja invaginacijas į mitochondrijas raukšlių pavidalu - cristae.
Golgi kompleksas (vidinis tinklelio aparatas) yra burbuliukų, plokštelių ir vamzdelių, esančių šalia branduolio, pavidalu. Jis sintetina polisacharidus, kurie sąveikauja su baltymais, dalyvauja savo gyvybinės veiklos produktų išskyrime už ląstelės ribų.
Endoplazminis (citoplazminis) tinklas pateikiamas agranulinio (lygaus) ir granuliuoto (granuliuoto) endoplazminio tinklelio pavidalu. Pirmasis susidaro daugiausia iš mažų cisternų ir kanalėlių, dalyvaujančių lipidų ir polisacharidų mainuose. Jis randamas ląstelėse, kurios išskiria steroidines medžiagas. Granuliuotas endoplazminis tinklas susideda iš cisternų, kanalėlių ir plokštelių, kurių sienelėse iš hialoplazmos pusės yra mažos suapvalintos granulės – ribosomos, kurios kai kuriose vietose sudaro sankaupas – poliribosomas. Šis tinklas dalyvauja baltymų sintezėje.
Citoplazmoje yra nuolat izoliuoti įvairių medžiagų kurie vadinami citoplazminiais inkliuzais. Juos gali pavaizduoti baltymai, riebalai, pigmentas ir kiti dariniai. Ląstelė, būdama visumos dalis daugialąstelis organizmas, atlieka visiems gyviams būdingas funkcijas: palaiko pačios ląstelės gyvybę ir užtikrina jos santykį su išorine aplinka (metabolizmą).
Ląstelės taip pat turi dirglumą (motorines reakcijas) ir gali daugintis dalijantis. Metabolizmas ląstelėje (tarpląstelinis biocheminiai procesai, baltymų, fermentų sintezė) vykdoma energijos sąnaudų ir išsiskyrimo sąskaita. Ląstelių judėjimas galimas dalyvaujant atsirandantiems ir nykstantiems išsikišimams (ameboidinis judėjimas būdingas leukocitams, limfocitams, makrofagams), blakstienoms – plazmos ataugoms laisvajame ląstelės paviršiuje, atliekant ciliarinius judesius (epitelis, dengiantis kvėpavimo takų gleivinę). ), arba ilgas žvynelių ataugas, pavyzdžiui, spermatozoiduose. Sklandžiai raumenų ląstelės o dryžuotos raumenų skaidulos gali susitraukti, keisdamos jų ilgį.
Organizmo vystymasis ir augimas vyksta dėl ląstelių skaičiaus padidėjimo (dauginimosi). Tokios suaugusio organizmo nuolat atsinaujinančios dauginimosi ląstelės yra epitelio ląstelės (paviršinės, arba vientisosios, epitelio), ląstelės. jungiamasis audinys, kraujas. Kai kurios ląstelės (pavyzdžiui, nervų ląstelės) prarado gebėjimą daugintis. Nemažai ląstelių normaliomis sąlygomis nesidaugindamas, tam tikromis aplinkybėmis įgyja šią savybę (atkūrimo procesas).
Ląstelių dalijimasis galimas dviem būdais. Netiesioginis dalijimasis – mitozė (mitozinis ciklas, kariokinezė) – susideda iš kelių etapų, kurių metu ląstelę sunku atstatyti. Tiesioginis (paprastas) ląstelių dalijimasis – amitozė – yra retas ir yra ląstelės ir jos branduolio dalijimasis į dvi dalis. ypatinga rūšis Susiliejusių lytinių ląstelių dalijimasis yra mejozė (meiozinis tipas), kai apvaisintoje ląstelėje chromosomų skaičius sumažėja perpus. Su šiuo padalijimu stebimas ląstelės genų aparato restruktūrizavimas. Laikas nuo vieno ląstelės dalijimosi iki kito vadinamas jos gyvavimo ciklu.
Ląstelės yra audinių dalis.
Lizosomos yra organelės, atsakingos už medžiagų, patenkančių į citoplazmą, virškinimą.
Ribosomos yra organelės, sintetinančios baltymus iš aminorūgščių molekulių.
Ląstelė arba citoplazminė membrana yra pusiau pralaidi struktūra, kuri supa ląstelę. Užtikrina ląstelės ryšį su ekstraląsteline aplinka.
Citoplazma yra medžiaga, užpildanti visą ląstelę ir kurioje yra visi ląstelės kūnai, įskaitant branduolį.
Microvilli - citoplazminės membranos raukšlės ir iškilimai, užtikrinantys medžiagų patekimą per ją.
Centrosoma dalyvauja mitozėje arba ląstelių dalijime.
Centrioliai yra centrinės centrosomos dalys.
Vakuolės yra mažos pūslelės citoplazmoje, užpildytos ląsteliniu skysčiu.
Branduolys yra vienas iš pagrindinių ląstelės komponentų, nes branduolys yra paveldimų savybių nešėjas ir veikia biologinio paveldimumo dauginimąsi ir perdavimą.
branduolinis apvalkalas- porėta membrana, reguliuojanti medžiagų perėjimą tarp branduolio ir citoplazmos.
Branduoliai yra sferinės branduolio organelės, dalyvaujančios ribosomų formavime.
Intraląsteliniai siūlai yra organelės, esančios citoplazmoje.
Mitochondrijos yra organelės, dalyvaujančios dideli skaičiai cheminės reakcijos, pvz., ląstelių kvėpavimas.
Pagrindinės temos sąvokos ir terminai: bakterijų ląstelės, grybų ląstelės, augalų ląstelės, gyvūnų ląstelės, prokariotinės ląstelės, eukariotinės ląstelės.
Temos studijų planas:
1. Ląstelės sandara ir funkcijos.
2. Prokariotinės ir eukariotinės ląstelės.
3. Citoplazma ir ląstelės membrana. ląstelių organelės.
1. Mokslas, tiriantis ląstelių sandarą ir funkcijas, vadinamas citologija. Ląstelės gali skirtis viena nuo kitos forma, struktūra ir funkcija, nors pagrindinės konstrukciniai elementai dauguma ląstelių yra panašios. Kiekvienas organizmas vystosi iš ląstelės. Tai taikoma organizmams, kurie gimė nelytinio ir seksualinio dauginimosi būdu. Štai kodėl ląstelė yra laikoma organizmo augimo ir vystymosi vienetu. Šiuolaikinė sistematika išskiria tokias organizmų karalystes: bakterijas, grybus, augalus, gyvūnus. Tokio skirstymo pagrindas yra šių organizmų mitybos metodai ir ląstelių sandara.
2. Biologai nustato du pagrindinius sisteminės grupės ląstelės - prokariotų Ir eukariotų. prokariotinės ląstelės neturi tikrojo branduolio ir daugybės organelių. eukariotinės ląstelės turi branduolį, kuriame yra paveldimas organizmo aparatas. Prokariotinės ląstelės yra bakterijų, melsvadumblių ląstelės. Visų kitų organizmų ląstelės yra eukariotinės.
3. bakterijų ląstelės turi tokias jiems būdingas struktūras – tankią ląstelės sienelę, vieną žiedinę DNR molekulę (nukleotidą), ribosomas. Šiose ląstelėse trūksta daugelio organelių, būdingų eukariotiniams augalams, gyvūnams ir grybų ląstelės. Pagal mitybos būdą bakterijos skirstomos į autotrofai, chemotrofai Ir heterotrofai. Augalų ląstelėse yra tik joms būdingų plastidų – chloroplastų, leukoplastų ir chromoplastų; juos supa tanki celiuliozės ląstelių sienelė, taip pat turi vakuolių su ląstelių sultimis. Visi žalieji augalai yra autotrofiniai organizmai. Gyvūnų ląstelės neturi tankių ląstelių sienelių. Juos supa ląstelės membrana, per kurią vyksta medžiagų apykaita. aplinką. Grybelinės ląstelės yra padengtos ląstelės sienele, kuri skiriasi cheminė sudėtis nuo augalų ląstelių sienelių. Pagrindiniai jo komponentai yra chitinas, polisacharidai, baltymai ir riebalai. Glikogenas yra atsarginė grybų ir gyvūnų ląstelių medžiaga.
4 lentelė
Prokariotų ir eukariotų ląstelių struktūros palyginimas
5 lentelė
Augalų ir gyvūnų ląstelių palyginimas
- 
Užduotys skirtos savirealizacija:
1. Padarykite lentelę
1.3 tema. Virusai kaip tarpląstelinės gyvybės formos.
Pagrindinės temos sąvokos ir terminai:virusai, virusologija, nukleoproteinai, kapsidas, superkapsidas, bakteriofagas, horizontalus perdavimas, vertikalus perdavimas .
Temos studijų planas:
1. Virusų kilmė ir atradimo istorija.
2. Virusų reikšmė.
3. Virusų cheminė sudėtis.
4. Viruso sąveika su ląstele.
Santrauka teoriniai klausimai:
1. Virusai yra autonominės genetinės struktūros, kurios negali vystytis už ląstelės ribų. Pirmą kartą viruso (kaip naujo tipo patogeno) egzistavimą 1892 metais įrodė rusų mokslininkas D. I. Ivanovskis, apibūdinęs neįprastas tabako-tabako mozaikos sukėlėjo savybes. Vėliau F. Leffleris ir P. Froschas atrado snukio ir nagų ligos sukėlėją. Ir galiausiai 1917 metais F. de Erellas atrado bakteriofago virusą, kuris užkrečia bakterijas. Taip buvo atrasti virusai, augalai, gyvūnai ir mikroorganizmai. Dėl to atsirado mokslas, tiriantis neląstelines gyvybės formas - virusologija.
2.Virusai vaidina svarbų vaidmenį žmogaus gyvenime. Jie yra daugelio pavojingų žmonių, gyvūnų ir augalų ligų sukėlėjai. Jais užsikrečiama tiesioginio fizinio kontakto būdu, oru, lytiniu būdu ir kitais būdais. Virusus gali pernešti ir kiti organizmai (vektoriai): pavyzdžiui, pasiutligės virusą nešioja šunys, galvijai, šikšnosparniai ir kiti žinduoliai.
Daugiau nei dešimt virusų grupių yra patogeniški žmonėms. Tarp jų yra ir DNR virusai (raupų virusas, herpeso grupė, adenovirusai (kvėpavimo takų ir akių ligos), ir RNR virusai (hepatitas A, poliomielitas, ūminės kvėpavimo takų infekcijos, gripas, tymai, kiaulytė), (encefalitas, geltonoji karštligė)). KAM virusinės ligos yra žmogaus imunodeficito virusas, sukeliantis AIDS.
1. Paprasčiausiai organizuoti virusai (nukleoproteinai ) gali sudaryti tik nukleorūgštis (DNR arba RNR) ir keli baltymai, supantys apvalkalą aplink NA. Baltymų sluoksnis vadinamas kapsidu. Kai kuriuose virusuose, be kapsido baltyminio apvalkalo, yra ir angliavandenių arba lipoproteinų apvalkalas – superkapsidas.
Įvairūs viruso dalelių atstovai
herpes virusas gripo virusas tabako bakteriofago virusas
mozaikos
Virusų genomą gali pavaizduoti tiek viengrandė, tiek dvigrandė DNR ir RNR molekulės.
4. Virusas, patekęs į ląstelės citoplazmą, pirmiausia prisijungia prie receptorių baltymo, esančio ląstelės paviršiuje.
Viruso patekimo į ląstelę receptoriaus mechanizmas suteikia specifiškumo infekcinis procesas. Pats procesas prasideda, kai virusai pradeda daugintis, t.y. vyksta reduplikacija.
Viruso dauginimosi schema.
Yra du viruso ir ląstelės sąveikos tipai: 1) Horizontali – iš vienos ląstelės išeinant iš viruso dalelės ir įvedant ją į kitą ląstelę;
2) Vertikalus – iš kartos į kartą dėl integracijos į šeimininko ląstelės chromosomą.
Laboratoriniai darbai/ Praktinės pamokos"nepateikta"