2. Ląstelė – elementarus gyvo organizmo vienetas
Visi gyvi daiktai susideda iš ląstelių kaip atskirų vienetų ir dauginasi iš ląstelių, todėl ląstelė laikoma mažiausiu visų gyvų daiktų vienetu. Ląstelė turi visus gyvo daikto požymius, jai būdingas dirglumas, medžiagų apykaita, saviorganizacija ir savireguliacija, paveldimų savybių perdavimas. Ląstelė yra sudėtingas, savaime besitvarkantis organelių darinys, kuris yra gyvybės mikronešėjas, nes kiekvienoje ląstelėje yra genetinės informacijos, kurios pakanka visam organizmui daugintis. Visi organizmai susideda iš vienos ar kelių ląstelių. Ląstelių dydžiai svyruoja nuo 0,1 µm iki 155 mm (stručio kiaušinis su lukštu).
Organizmų gyvybės formos
Tai, kad visi organizmai yra sukurti iš pagrindinių vienetų, būtent ląstelių, yra vienas iš didžiausi atradimai biologija. Nors tai dažnai suvokiama kaip trivialus, jis yra vienas iš labiausiai gilios istorijos biologijos istorijoje ir tarnauja kaip vienijantis principas srityje, kurioje įvairovė yra taisyklė, o ne išimtis. Bet kiek ląstelių yra duotas organizmas o kas kontroliuoja šį skaičių ir jų dydį? Atsakymai į šiuos klausimus gali skirtis skirtingi žmonės rūšies viduje ir kritiškai priklausomas nuo gyvenimo etapo.
Kiekvienos ląstelės gyvenimas yra pavaldus viso organizmo veiklai. Ląstelės daugialąsčiai organizmai negali egzistuoti atviroje aplinkoje, išskyrus vienaląsčiai organizmai- bakterijos, pirmuonys dumbliai, grybai. Dalys, sudarančios ląstelę, neturi gyvybingumo. Iš įvairių gyvų organizmų audinių išskirtos ir į specialią maistinę terpę patalpintos ląstelės gali augti ir daugintis. Šis ląstelių gebėjimas plačiai naudojamas moksliniams tyrimams ir taikomiesiems tikslams.
1 lentelėje bandoma įvertinti skirtingų ląstelių skaičių, remiantis tiek matavimais, tiek paprastais įverčiais. Tai priartina mus prie klasikinio galvosūkio: ar banginis nuo pelės keičiasi daugiausia ląstelių skaičiumi, ar dėl pačių ląstelių dydžio šie bendro kūno dydžio skirtumai priklauso nuo to?
2 pav. Apskaičiuotas suaugusiųjų ląstelių skaičius, padalytas pagal ląstelių tipą. Kiekvienas žmogaus kūno ląstelių tipas yra daugiakampis, kurio plotas yra proporcingas ląstelių skaičiui. Dominuojantis komponentas yra eritrocitai. Šie stebinantys modeliai padarė kirminą netikėtu vystymosi biologijos ir neurologijos lyderiu. Taip pat galite sekti 131 ląstelę, kuri yra linkusi į užprogramuotą ląstelių mirtį embriono vystymasis. Organizmai, turintys fiksuotą ląstelių skaičių, vadinami euteistiniais.
Nepaisant didelės įvairovės ir didelių skirtumų išvaizda ir funkcijas, visos ląstelės susideda iš trijų pagrindinių dalių – plazminės membranos, kuri kontroliuoja medžiagų perėjimą iš aplinkąį ląstelę ir atgal, įvairios struktūros citoplazmos ir ląstelės branduolys, kuriame yra genetinės informacijos nešėjas – DNR (žr. 7.7 pav.). Visose gyvūnų ir kai kurių augalų ląstelėse yra centriolių – cilindrinių struktūrų, kurių skersmuo apie 0,15 mikrono, formuojančių ląstelių centrus. Paprastai augalų ląstelės yra apsuptos membrana - ląstelių sienelės. Be to, juose yra plastidų – citoplazminių organelių (specializuotų ląstelių struktūrų), dažnai turinčių pigmentų, lemiančių jų spalvą.
Pavyzdžiui, daugelis, bet ne visi, nematodai, taip pat vėžliai ir rotiferiai. Atrodo, kad kai kurie iš mūsų artimiausių bestuburių giminaičių, jūros purslai, tokie kaip Siona, turi fiksuotą embrionų kilmę, tačiau suaugę jie neturi fiksuoto ląstelių skaičiaus, kuris atsiranda dėl jų beveik euteistinių lervų metamorfozės. Todėl pastovaus ląstelių skaičiaus buvimas neturi jokios apibrėžtos evoliucinės kilmės, o yra bendra savybė sparčiai besivystantys gyvūnai, turintys palyginti mažą ląstelių skaičių.
Ląstelę supanti membrana susideda iš dviejų į riebalus panašių medžiagų molekulių sluoksnių, tarp kurių yra baltymų molekulės. Pagrindinė funkcija ląstelės – užtikrinti aiškiai apibrėžtų medžiagų judėjimą pirmyn ir atgal į jį. Visų pirma, membrana palaiko normali koncentracija kai kurios druskos ląstelės viduje ir vaidina svarbus vaidmuo jos gyvenime: pažeidus membraną, ląstelė iš karto miršta, o tuo pačiu be kurios nors kitos konstrukciniai komponentai ląstelių gyvenimas gali tęstis kurį laiką. Pirmasis ląstelės mirties požymis yra jos išorinės membranos pralaidumo pokyčių pradžia.
Didesniuose organizmuose ląstelių surašymas yra daug sunkesnis. Vienas iš būdų įvertinti mobiliųjų telefonų surašymą yra apimties skaičiavimais, kaip parodyta paveikslėlyje. Nors eukariotinių organizmų dydis gali skirtis daugiau nei 10 dydžių kategorijų, jų ląstelių dydis matuojamas, pavyzdžiui, "spinduliu", kuris paprastai skiriasi tik ne daugiau kaip dešimt kartų, su intriguojančiomis išimtimis, tokiomis kaip ląstelės. nervų sistema ir oocitai. Tačiau į tokių įvertinimų, kaip pirmiau minėtieji, remiantis apimtimi, tikslumą reikėtų žiūrėti skeptiškai, o tai nesunku suprasti atsižvelgiant į naujausius kraujo tyrimų rezultatus.
Ląstelės plazminės membranos viduje yra citoplazma, kurioje yra vandens sūrymu su tirpiais ir suspenduotais fermentais (kaip ir raumenų audiniai) ir kitos medžiagos. Citoplazmoje yra įvairių organelių - mažų organų, apsuptų jų membranų. Visų pirma organelės apima mitochondrijas - maišelius primenančius darinius su kvėpavimo fermentais. Jie konvertuoja cukrų ir išskiria energiją. Citoplazmoje taip pat yra nedideli kūnai - ribosomos, susidedančios iš baltymų ir nukleino rūgšties (RNR), kurių pagalba vyksta baltymų sintezė. Tarpląstelinė aplinka yra gana klampi, nors 65–85% ląstelės masės sudaro vanduo.
Normalus raudonųjų kraujo kūnelių skaičius yra 4-6 milijonai šių ląstelių mikrolitre. Aukščiau pateikto įvertinimo neatitikimas paaiškinamas tuo, kad raudonieji kraujo kūneliai yra daug mažesni nei būdinga ląstelėžinduolių, kurių tūris yra apie 10 2 µm 3. Tai rodo, kaip galima būtų padidinti aukščiau pateiktą įvertinimą. Pagrindinių dalyvių pasiskirstymas pagal ląstelių tipą parodytas paveikslėlyje. Skaitmeninis eritrocitų dominavimas yra vizualiai skaidrus.
Koks ryšys tarp organizmo dydžio, ląstelių dydžio ir ląstelių skaičiaus? Arba norint pridėti melodramą, ar tikrai banginis turi didesnes ląsteles ar daugiau ląstelių nei pelė? Nagrinėjant didelį vaisiaus organų dydžio pokytį, kaip parodyta 3 paveiksle, nustatyta, kad ląstelių skaičiaus pokytis yra vyraujantis veiksnys, lemiantis dydžio kintamumą. Mažesnės veislės buvo sukurtos veisiant, kad būtų mažiau reaguojama į giberelinus augalų hormonai kurie turi įtakos kamieninių ląstelių pailgėjimui.
Visose gyvybingose ląstelėse, išskyrus bakterijas, yra branduolys, o jame yra chromosomos – ilgi gijiniai kūnai, susidedantys iš dezoksiribonukleino rūgšties ir prie jos prijungto baltymo.
Daugialąsčiame organizme visos sudėtingos gyvybės apraiškos atsiranda dėl suderintos jį sudarančių ląstelių veiklos.
Šiuo atveju dominuojantis veiksnys yra ląstelių dydžio, o ne ląstelių skaičiaus sumažėjimas, pagrindinės šių augalų biologijos pasikeitimas, padedantis išmaitinti daugiau nei milijardą žmonių. Kai keičiasi genomo ploidiškumas, ląstelės linkusios atitinkamai keisti dydį. Pavyzdžiui, tetraploidinės salamandros ląstelės yra dvigubai didesnės nei diploidinės salamandros, nors atitinkami dviejų gyvūnų organai yra tokio pat dydžio. Viskas puikiai dera, nes tetraploidinėje salamandroje ląstelių yra perpus mažiau nei diploidinėje.
Kai dviejų žmonių dydis skiriasi, ar tai lemia ląstelių skaičiaus ar vidutinio dydžio skirtumai? Į tokius klausimus galime pradėti atsakyti pažvelgę į duomenis apie nutukusius ir nutukusius žmones. Suaugę žmonės turi vidutiniškai beveik dvigubai daugiau riebalų ląstelių. Šis skirtumas tarp liesų ir nutukusių suaugusiųjų paprastai nustatomas m ankstyvas amžius, kaip parodyta paveikslėlyje. Ką apie vidutinį ląstelės dydį? 5 paveiksle parodytas vidutinio riebalinių ląstelių tūrio pokytis priklausomai nuo kūno svorio.
Pagrindinės ląstelės funkcijos yra judrumas, dirglumas, medžiagų apykaita ir dauginimasis. Ląstelės mobilumas išreiškiamas ląstelės turinio cirkuliacija ląstelėje, perpildymu, mažyčių protoplazminių ataugų plakimu ir susitraukimu. Dirglumą lemia ląstelės gebėjimas suvokti dirgiklį ir reaguoti į jį impulsu arba sužadinimo banga. Tai labiausiai būdinga organizmų nervinėms ląstelėms. Metabolizmas apima visas medžiagos ir energijos transformacijas, vykstančias ląstelėse.
Masėms su mažas turinys artimas tiesiniam padidėjimui per kilmę rodo, kad šiame režime skirtumai daugiausia atsiranda dėl ląstelių tūrio pokyčių, t.y. viso ląstelės išlieka santykinai pastovios. At aukštas lygis kūno riebalų ląstelių tūrio padidėjimas yra netiesinis, o tai rodo, kad ląstelių skaičiaus padidėjimas tampa svarbus. Taigi darome išvadą, kad tarp plonos ir nutukusių žmonių pagrindinis pokytis yra riebalinių ląstelių kiekio pokytis, o ne bendras ląstelių skaičius organizme.
Svarbiausia ląstelės funkcija yra jos dauginimasis dalijantis ir formuojant dukterines ląsteles. Ląstelei augant blogėja atskirų jos elementų mityba, mažėja gebėjimas kontroliuoti vidinius ląstelės procesus, ląstelė pereina į nestabilią būseną. Tada ląstelė dalijasi į dvi dukterines ląsteles, kaip išeitį iš nestabilios būsenos, naujai susidariusios ląstelės įgyja stabilumą iki kito dalijimosi. Kai dukterinė ląstelė dalijasi, perduodamas visas chromosomų rinkinys, turintis genetinę informaciją. Todėl prieš dalijantis chromosomų skaičius ląstelėje padvigubėja, o dalijimosi metu kiekviena dukterinė ląstelė gauna po vieną jų rinkinį. Bet kuriame organizme per visą savo gyvenimą vyksta senų ląstelių pakeitimo naujomis procesas. Vidutinė žmogaus ląstelių gyvenimo trukmė yra nuo vienos iki dviejų dienų, o bendras ląstelių skaičius yra maždaug 1015. Būtent gebėjimas daugintis, o ne tik gebėjimas augti ir maitintis, leidžia ląsteles laikyti mažiausiais gyvybės vienetais.
Tai prieštarauja tam, kas nutinka lyginant skirtingi organizmai dauguma skirtingų dydžių, pavyzdžiui, tarp žmogaus ir pelės. Abu organizmai paprastai turi vienodo dydžio ląsteles, nors žmogus sveria daugiau nei tūkstantį kartų. Taigi šiuo atveju, ir mes teigiame, kad taip dažnai būna daugialąsčiams organizmams, kurie yra išsibarstę eilėmis, ląstelių skaičius yra pagrindinis veiksnys, lemiantis dydžio skirtumus. Manome, kad drambliai turi raudonųjų kraujo kūnelių, taip pat kitų, nepanašių į mūsų dydžių ląsteles, todėl manome, kad tai galioja ir jiems.
Pagrindiniai struktūriniai skirtumai tarp gyvūnų ir augalų ląstelių yra nedideli. Pirma, gyvūnų ląstelės, skirtingai nei augalų ląstelės (išskyrus žemesni augalai), yra nedidelių kūnelių – centriolių, esančių citoplazmoje. Antra, kaip jau minėta, augalų ląstelių citoplazmoje yra baltymų darinių – plastidų, kurių gyvūnai neturi. Ir trečia, augalų ląstelės turi anksčiau minėtą ląstelės sienelę, kurios dėka jos išlaiko savo formą. Gyvūnų ląstelės turi tik ploną plazmos membrana todėl gali judėti ir keisti formą.
Daugialąstis organizmas išsivysto iš vienos ląstelės, dėl kurios susirenka daugybė įvairių tipų ląstelės suskirstytos į audinius ir organus. Vystymasis apima ląstelių dalijimąsi, kūno ašių formavimąsi, audinių ir organų vystymąsi bei ląstelių diferenciaciją. Apskritai, vystantis, ląstelių vystymosi potencialas tampa vis labiau ribotas. Bet tu ne visada buvai toks didelis ir sudėtingas. Tiesą sakant, jūs pradėjote kaip viena ląstelė: zigota arba apvaisinimo produktas. Taigi, kaip atsirado jūsų sudėtingas ir nuostabus kūnas?
Plėtros apžvalga
Žmogaus ar kito daugialąsčio organizmo vystymosi metu vyksta nuostabi transformacija, tokia įspūdinga, kaip vikšro metamorfozė, kuri tampa drugeliu. Per kelias valandas, dienas ar mėnesius kūnas iš vienos ląstelės, vadinamos zigota, pereina į didžiulę ir gerai organizuotą ląstelių, audinių ir organų rinkinį.
Priklausomai nuo ląstelių tipo, visi organizmai skirstomi į dvi grupes – prokariotus ir eukariotus. Prokariotams priskiriamos bakterijos, o eukariotams – visi kiti organizmai: pirmuonys, grybai, augalai ir gyvūnai. Eukariotai gali būti vienaląsčiai arba daugialąsčiai. Manoma, kad pirmieji organizmai, atsiradę maždaug prieš 4–3,5 milijardo metų, buvo prokariotai.
Kai embrionas vystosi, jo ląstelės dalijasi, auga ir migruoja tam tikru būdu, kad sukurtų vis sudėtingesnį kūną. Kad šis kūnas tinkamai veiktų, jam reikia tiksliai apibrėžtų ašių. Taip pat reikalinga specifinė daugialąsčių organų ir kitų struktūrų kolekcija, esanti tinkamose vietose išilgai ašių ir tinkamai sujungta viena su kita.
Pagrindinės ląstelių teorijos nuostatos
Organizmo kūno ląstelės taip pat turi specializuotis daugelyje funkcinių skirtingi tipai kaip plėtra tęsiasi. Jūsų kūne yra didelis skaičiusįvairių tipų ląstelės, nuo neuronų, kepenų ląstelių iki kraujo ląstelių. Kiekvienas iš šių ląstelių tipų randamas tik tam tikrose kūno vietose – tam tikruose tam tikrų organų audiniuose, kur reikalinga jo funkcija.
pakeisti cheminės savybės elementai ir jų junginiai. Periodinio dėsnio rodymo forma yra lentelė - periodinė sistema cheminiai elementai. 2. Kosmologiniai Visatos modeliai Kosmologija yra astronomijos šaka, tirianti Visatą kaip visumą ir apimanti visos Visatos dalies sandaros ir evoliucijos doktriną, kurią apima astronominiai stebėjimai. Daugiau nei pusantro...
Žinių apie ląstelę plėtojimas
O kaip vyksta šis sudėtingas ląstelių šokis? Vystymąsi daugiausia kontroliuoja genai. Subrendusios kūno ląstelės, tokios kaip neuronai ir kepenų ląstelės, išreiškia įvairius genus, kurie jas suteikia unikalių savybių ir funkcijas. Panašiai ląstelės vystymosi metu taip pat išreiškia specifinius genų rinkinius. Šie genetinės ekspresijos modeliai lemia ląstelių elgesį ir leidžia joms bendrauti su kaimynais, kurie koordinuoja vystymąsi.
Kai kurie pagrindiniai plėtros procesai
Šiame ir toliau straipsnyje mes atidžiau pažvelgsime į plėtros principus ir pavyzdžius. Kiekvienas organizmas vystosi skirtingai, tačiau yra keletas pagrindinių dalykų, kurie turi įvykti beveik bet kurio organizmo embriono vystymosi metu. Audiniai turi susiformuoti, o organai ir struktūros įgauti savo formas.
- Ląstelių skaičius turi būti padidintas dalijant.
- Kūno ašys turi būti suformuotos.
- Atskiros ląstelės turi įgyti specifinį ląstelių tipo identifikavimą.
ir biologija dabar nėra nieko skubesnio už visišką DNR nukleotidų sudėties iššifravimą, kad tai galėtų tiesiogiai išspręsti pagrindines genetikos ir biologijos paslaptis ir problemas 1 skyrius. Genetikos tema 1.1. Šiuolaikiniai vaizdai apie geną Kaip fizikoje elementarieji materijos vienetai yra atomai, genetikoje elementarieji atskiri paveldimumo ir ...
Pavyzdžiui, nustatytos skirtingos kūno ašys skirtingas laikas ankstyvojo vystymosi metu, kai embriono ląstelės dalijasi. Be to, norint sukurti organą, būtinas ląstelių dalijimasis, taip pat diferenciacija, siekiant užtikrinti, kad tinkamos ląstelės būtų tinkamų organo dalių dalis.
Kuriami informacijos šaltiniai
Kaip ląstelės žino, ką jos turėtų daryti vystymosi metu? Tai yra, kaip ląstelė žino, kada ir kaip migruoti, dalytis ir diferencijuotis? IN bendrais bruožais Yra dviejų tipų informacija, lemianti ląstelių elgesį. Pavyzdžiui, ląstelė gali gauti cheminius signalus iš savo kaimyno, kad taptų tam tikro tipo fotoreceptoriumi. Iš ląstelės aplinkos gaunama išorinė informacija. . Vystymosi metu ląstelės dažnai naudoja vidinę ir išorinę informaciją, kad priimtų sprendimus dėl savo tapatybės ir elgesio.
IN nervų ląstelės sukuriamas silpnas elektrinis signalas – nervinis impulsas, kuris gali sklisti kartu ląstelių membranos. Organinių junginių vaidmuo įgyvendinant ląstelių funkcijas. pagrindinis vaidmuo vykdant ląstelės funkcijas priklauso organiniai junginiai. Tarp jų didžiausia vertė turi baltymų, riebalų, angliavandenių ir nukleino rūgščių. Voverės. Baltymai yra...
Diferenciacija, apibrėžimas ir kamieninės ląstelės
Vietoj to, ląstelės priima tokius sprendimus kaip skaičiuotuvas ar kompiuteris: naudoja genus ir baltymus loginėms operacijoms, kurios yra geriausias atsakymas, atlikti. Vystymosi metu ląstelės linkusios vis labiau riboti savo „vystymosi potencialą“. 3^3 3 pradinis viršutinis indeksas, 3 viršutinis indeksas. Tai reiškia, kad ląstelių, kurias galima gaminti dalijantis, rūšys tampa mažesnės.
Pavyzdžiui, žmogaus zigota gali sukelti visų tipų ląsteles žmogaus kūne, taip pat ląsteles, kurios sudaro placentą. Vartojant žodyną iš kamieninių ląstelių lauko, šis gebėjimas sukelti visų tipų ląsteles kūne ir placentoje paverčia zigotą totipotencine ląstele. Tačiau po kelių ląstelių dalijimosi etapų embrioninės ląstelės praranda gebėjimą inicijuoti ląsteles iš placentos ir tampa labiau apribotos savo potencialu 4 4 4. Šie pokyčiai atsiranda dėl ląstelėse išreikštų genų rinkinio pokyčių.
0,05 - 0,10 Kalcis Magnis Natris Geležis Cinkas Varis Jodas Fluoras 0,04 - 2,00 0,02 - 0,03 0,02 - 0,03 0,01 - 0,015 0,0003 0,0002 0,00011 Kiekis ląstelėje cheminiai junginiai Junginiai (%) Neorganinis organinis vanduo neorganinių medžiagų 70 - 80 1,0 - 1,5 Baltymai Angliavandeniai Riebalai Nukleino rūgštys 10 - 20 0,2 ...
Ląstelės (1 pav.) yra pagrindinė gyvosios medžiagos egzistavimo forma. Jų dydis labai mažas – nuo 2 iki 200 mikronų (1 mikronas = 0,001 mm), todėl nematomi paprasta akimi. Ląstelių forma yra labai įvairi (sferinė, prizminė, kubinė, žvaigždinė ir kt.), kurią lemia jų funkcija ir santykiai su kitomis ląstelėmis.
Išradęs ir patobulinęs mikroskopą, augalų ląsteles pirmasis atrado anglų mokslininkas Hukas. Vėliau – gyvulinės kilmės ląstelės. Šie atradimai leido sukurti ląstelių teoriją apie organizmų sandarą ir vystymąsi. Pirmą kartą idėją apie visų augalų ir gyvūnų organizmų ląstelių struktūrą išsakė rusų mokslininkas P. f. Gorianinovas 1834 m. Jam taip pat priklauso pareiškimas apie pačios ląstelės kilmę.1837 metais čekų mokslininkas J. Purkyne paskelbė naujus faktus, patvirtinančius ląstelių struktūra organizmai. Galiausiai vokiečių mokslininkai M. Schleidenas (1838 m.) ir daugiausia T. Schwannas (1839 m.) pagaliau suformulavo ląstelių teorija organizmų struktūros. Vėliau ląstelinę organizmų sandaros teoriją iškraipė vokiečių mokslininkas R. Virchow. Jis išmetė idėją istorinė raida ląstelių ir leido vystytis ląstelėms tik iš ląstelių. Tuo tarpu moksliniai duomenys patvirtina, kad ląstelės atsirado iš bestruktūrinio (amorfinio) baltymo, kaip nurodė F. Engelsas, susidarius branduoliui ir apvalkalui. Virchow teigė, kad už ląstelės ribų nėra gyvybės, kad daugialąstelis organizmas yra tik ląstelių suma, kad organizmo gyvybinė veikla yra tik jo ląstelių gyvybinės veiklos suma, kad organizmas yra tik ląstelinė „būsena“. “. Taip iš Virchovo išnyko kūno kaip vientisos sistemos samprata, o kartu ir kokybinių augančio organizmo pokyčių samprata. Toks požiūris į organizmą ir jo sandarą prieštarauja mokslinei, dialektinei pasaulėžiūrai.
Ryžiai. 1. Ląstelės sandaros schema:
A - po šviesos mikroskopu; B - po elektroniniu mikroskopu; 1 - citoplazma; 2 - šerdis; 3 - mitochondrijos; 4 - ląstelių centras; 5 - mikrosomos.
LĄSTELĖS STRUKTŪRA IR FIZIOLOGIJA
Visos ląstelės, nepaisant jų įvairovės, susideda iš protoplazmos, kuri yra padalinta į citoplazmą (ląstelės kūną) ir karioplazmą, kuri sudaro ląstelės branduolį.
Protoplazma yra sudėtinga baltyminė medžiaga, kuri yra koloidinėje būsenoje. Jis yra šiek tiek sunkesnis už vandenį – jo savitasis svoris yra apie 1,03. Tankesnis, išorinis citoplazmos sluoksnis vadinamas ektoplazma, o likusi dalis sudaro endoplazmą. IN augalų ląstelės ektoplazmą vaizduoja aiškiai išreikštas apvalkalas. Citoplazmoje yra organelių ir ląstelių inkliuzų.
Organelės yra nuolatinės struktūrinės citoplazmos dariniai, kurių kiekviena atlieka tam tikras funkcijas. Organelės apima: endoplazminį tinklą, ribosomas, mitochondrijas, Golgi zoną ir ląstelių centrą (centrosomą).
Endoplazminis tinklas matomas tik elektroniniu mikroskopu. Jis yra endoplazmoje ir susideda iš membranų įvairių formų formuojant vamzdžius ir rezervuarus. Jis ryškiausias ląstelėse, kurių metabolizmas intensyvus, pavyzdžiui, jaunų gyvūnų.
Ribosomos (jos taip pat yra mikrosomos, arba RNR granulės) apvalių kūnų pavidalu taip pat matomos tik elektroniniu mikroskopu. Jie susideda iš ribonukleino rūgšties – RNR molekulių ir yra tiek ant endoplazminio tinklo membranų, tiek pačioje citoplazmoje. Ribosomose sintetinamos tam tikros struktūros baltymų molekulės (audinių baltymai, fermentai, hormonai ir kiti katalizatoriai).
Mitochondrijos (chondriosomos) yra siūliniai arba granuliuoti kūnai, matomi net šviesos mikroskopu. Iš maisto gaunamą energiją jie paverčia chemine energija, šios energijos atsargos telkiasi ATP (adenozintrifosforo rūgštyje), kuri sintetinama mitochondrijose. Cheminė energija sunaudojama ribosomų baltymų sintezėje, procesuose nervinė veikla ir kt.. Mitochondrijos sunaikinamos per 10-20 dienų, priklausomai nuo medžiagų apykaitos intensyvumo, ir pakeičiamos naujomis. Jie susideda iš baltymų ir lipoidų, kurie sudaro apvalkalą – membraną ir vidines pertvaras. Mitochondrijų sienelėse gaminasi fermentai, užtikrinantys elektronų perdavimą redokso procesų metu.
Golgi zona arba intraląstelinis tinklinis aparatas yra aktyvi protoplazmos vieta, kurioje vyksta konkrečiai ląstelei būdingi procesai, tokie kaip sekrecija (liaukinės ląstelės), baltymų sintezė ir riebalų susidarymas. Golgi zona susideda iš gijų raizginio elektroninis mikroskopas burbuliukai vis dar matomi.
Ląstelės centras (centrosoma) yra tankiausias konstrukcinis elementas citoplazma, turi vieno ar dviejų grūdelių – centriolių – formą, apsuptą šviesios zonos – centrosferos, kurioje gausu RNR ir baltymų. Centrioliai dalyvauja ląstelių dauginimosi procese, formuojant atramines struktūras blakstienoms ir kt.
Ląstelių inkliuzai yra laikini dariniai citoplazmoje, kurie atsiranda ir išnyksta medžiagų apykaitos procese. Paprastai tai yra arba atsarginė medžiaga, arba jos gyvybinės veiklos produktai, kuriuos reikia pašalinti iš ląstelės. Jie matomi mikroskopu grūdelių, lašelių ar kristalų pavidalu.
Branduolys – būtinas komponentas ląstelės. Žinduolių tik raudonieji kraujo kūneliai yra be branduolių (žr. p. 196–197). Ląstelės, kuriose nėra branduolio, greitai miršta. Tai rodo, kad branduolys turi didelę reikšmę medžiagų apykaitai. Be branduolio ląstelės negali daugintis.
Branduolių forma yra labai įvairi, o dydis priklauso nuo funkcinė būklė ląstelės. Branduolys turi daug dezoksiribonukleino rūgšties (DNR), kuri lemia ir nukreipia pagrindinę biocheminiai procesai narve. Gyvoje ląstelėje, branduolyje, pastebimas tik branduolys, kuris skiriasi medžiagų apykaitos intensyvumu. Fiksuotuose preparatuose, be branduolio, branduolio apvalkalo, randamas chromatinas gabalėlių, susidedančių iš DNR, pavidalu.
Ryžiai. 2. tiesioginis padalijimas ląstelės:
A - nesidalijanti ląstelė; B - branduolio perrišimas; V-Zh - šerdies surišimas; H – motininės ląstelės dalijimasis į dvi dukterines ląsteles; a - šerdis; b - branduolys; c - citoplazma.
Ląstelėms, kaip vienai iš gyvosios medžiagos formų, būdinga medžiagų apykaita, jaudrumas, judėjimas ir dauginimasis. Medžiagų apykaitos esmė slypi gyvybei būtinų medžiagų suvokime iš išorinės aplinkos, jų asimiliacijoje su ląstelės medžiaga ir atliekų produktų išsiskyrimu. Metabolizmas įmanomas tik esant reaktyvumo savybei, tai yra ląstelių gebėjimui ne tik suvokti dirginimą, kurį sukelia egzistavimo sąlygų pasikeitimai, bet ir reaguoti į juos, tai yra reaguoti. Šis ląstelių gebėjimas atspindi organizmo vienybę su išorinė aplinka be kurių gyvenimas neįmanomas.
Viena iš reakcijos į dirginimą formų yra judėjimas, nukreiptas arba į dirgiklį, arba priešinga kryptimi. Daugialąsčiame organizme tik kelios ląstelės turi galimybę judėti, pavyzdžiui, baltieji kraujo kūneliai – leukocitai.
Ląstelių dauginimasis. Ląstelės dauginasi dalijantis. Atskirkite tiesioginį, netiesioginį ir redukcinį skirstymą.
Tiesioginis dalijimasis arba amitozė [vertimu: be (a) siūlų susidarymo – mitozė] (2 pav.) susideda iš to, kad iš pradžių surišamas branduolys, o po to padalijama citoplazma. Dėl to gaunamos dvi lygiavertės dukterinės ląstelės, kurios vėliau išauga iki motinos dydžio. Tiesioginis ląstelių dalijimasis aukštesniems gyvūnams yra retas. Netiesioginis dalijimasis, arba mitozė, arba kariokinezė (3 pav.), yra daug sudėtingesnė, jai būdinga padidėjusi sintezė branduolyje ir padvigubėjęs DNR kiekis. Jis turi keturias fazes: profazę, metafazę, anafazę ir telofazę. Profazei būdinga: a) vietoj branduolio susidaro pirmieji chromatino gijos rutuliuko pavidalu, o vėliau atskiri siūlai - * chromosomos plaukų segtukų pavidalu;
Profazė – miręs branduolys ląstelėje; 2 - chromatino gijų formavimas rutulio pavidalu; 3 - chromosomų susidarymas plaukų segtukų pavidalu; metafazė; 4 - pagrindinės žvaigždės stadija; anafazė: 5 - chromosomų skilimas; c - dukterinių žvaigždžių etapas; telofazė: 7 - citoplazmos dalijimasis; 8 - dukterinių ląstelių susidarymas.
* Chromosomos susidaro prieš ląstelių dalijimąsi iš branduolio chromatino. Jie atrodo kaip spirališkai susukti siūlai, turintys smulkiagrūdę struktūrą, kuri atsiranda dėl reguliaraus nukleorūgščių ir baltymų išsidėstymo. Kiekvienos rūšies gyvūnams būdingas tam tikras suporuotas (diploidinis) chromosomų skaičius; pavyzdžiui, didelis galvijai 48 chromosomos. avims 5G, kiaulėms 40 (žmonėms 46).
B) centriolių nukrypimas vienas nuo kito. Metafazėje centrioliai yra ląstelės poliuose, o chromosomos tarp jų išilgai pusiaujo; gaunama vadinamoji motininė žvaigždė. Anafazėje chromosomos skyla ir pereina į ląstelės polius, sudarydamos dukterines žvaigždes. Telofazėje vyksta citoplazmos dalijimasis ir dukterinių ląstelių susidarymas. Dukterinėse ląstelėse chromosomos vėl susilieja į rutulį, o tada nustoja būti matomos, sudarydamos branduolį. Mitozė yra pažangiausias ląstelių dalijimosi būdas. Taip ląstelės paprastai dalijasi augančiame organizme.
Sumažėjęs dalijimasis būdingas tik lytinėms ląstelėms. Jai būdinga tai, kad chromosomos sudaro suporuotas darines, išskyrus vieną nesuporuotą chromosomą, kurios nukrypsta link ląstelės polių. Dėl motininės ląstelės dalijimosi dviejose dukterinėse ląstelėse randama pusė chromosomų rinkinio. Nesuporuota chromosoma yra tik vienoje dukterinėje ląstelėje. Subrendusios lytinės ląstelės, turinčios pusę chromosomų rinkinio, galinčios apvaisinti, vadinamos vyriškomis ir moteriškomis lytinėmis ląstelėmis.