2. Komórka - elementarna jednostka żywego organizmu
Wszystkie żywe istoty składają się z komórek jako oddzielnych jednostek i rozmnażają się z komórek, więc komórka jest uważana za najmniejszą jednostkę ze wszystkich żywych istot. Komórka ma wszystkie oznaki żywej istoty, charakteryzuje się drażliwością, metabolizmem, samoorganizacją i samoregulacją, przekazywaniem cech dziedzicznych. Komórka jest złożoną, samoorganizującą się formacją organelli, która jest mikronośnikiem życia, ponieważ każda komórka zawiera informację genetyczną wystarczającą do odtworzenia całego organizmu. Wszystkie organizmy składają się z jednej lub więcej komórek. Rozmiary komórek wahają się od 0,1 µm do 155 mm (jajo strusia w skorupce).
Formy życia organizmów
Fakt, że wszystkie organizmy zbudowane są z podstawowych jednostek, a mianowicie komórek, jest jednym z nich największe odkrycia biologia. Mimo, że często jest postrzegany jako błahy, jest jednym z najbardziej głębokie historie w historii biologii i służy jako jednocząca zasada w dziedzinie, w której różnorodność jest regułą, a nie wyjątkiem. Ale ile jest komórek dany organizm a co kontroluje tę liczbę i ich wielkość? Odpowiedź na te pytania może być różna dla różni ludzie w obrębie gatunku i krytycznie zależy od etapu życia.
Życie każdej komórki jest podporządkowane aktywności całego organizmu jako całości. Komórki Organizmy wielokomórkowe nie mogą istnieć w otwartym środowisku, z wyjątkiem Jednokomórkowe organizmy- bakterie, pierwotniaki, glony, grzyby. Części tworzące komórkę są pozbawione witalności. Komórki wyizolowane z różnych tkanek żywych organizmów i umieszczone w specjalnej pożywce mogą rosnąć i namnażać się. Ta zdolność komórek jest szeroko wykorzystywana do celów badawczych i aplikacyjnych.
Tabela 1 próbuje oszacować zakres różnych liczb komórek na podstawie zarówno pomiarów, jak i prostych szacunków. To przybliża nas do klasycznej układanki: czy wieloryb różni się od myszy głównie liczbą komórek, czy też rozmiar samych komórek powoduje te różnice w ogólnej wielkości ciała?
Rycina 2: Szacunkowa liczba komórek u osoby dorosłej podzielona według typu komórek. Każdy typ komórek w ludzkim ciele jest przedstawiony jako wielokąt o powierzchni proporcjonalnej do liczby komórek. Dominującym składnikiem są erytrocyty. Te zaskakujące wzorce uczyniły robaka nieoczekiwanym liderem w biologii rozwoju i neurobiologii. Możesz także śledzić 131 komórek, które są podatne na zaprogramowaną śmierć komórki podczas rozwój zarodkowy. Organizmy zawierające stałą liczbę komórek nazywane są euteistycznymi.
Pomimo ogromnej różnorodności i znacznych różnic w wygląd i funkcje, wszystkie komórki składają się z trzech głównych części - błony komórkowej, która kontroluje przejście substancji środowisko do komórki i z powrotem, cytoplazmy o zróżnicowanej budowie i Jądro komórkowe, zawierający nośnik informacji genetycznej - DNA (patrz ryc. 7.7). Wszystkie komórki zwierzęce i niektóre roślinne zawierają centriole - cylindryczne struktury o średnicy około 0,15 mikrona, tworzące centra komórkowe. Zwykle komórki roślinne są otoczone błoną - Ściana komórkowa. Ponadto zawierają plastydy – organelle cytoplazmatyczne (wyspecjalizowane struktury komórkowe), często zawierające pigmenty, które decydują o ich kolorze.
Przykłady obejmują wiele, ale nie wszystkie nicienie, a także żółwie lądowe i wrotki. Niektóre z naszych najbliższych krewnych bezkręgowców, tryskacze morskie, takie jak Siona, wydają się mieć ustaloną linię jako zarodki, ale nie mają ustalonej liczby komórek w wieku dorosłym, co wynika z metamorfozy ich niemal euteistycznych larw. Dlatego obecność stałej liczby komórek nie ma żadnego określonego pochodzenia ewolucyjnego, ale raczej ma wspólna cecha szybko rozwijających się zwierząt o stosunkowo małej liczbie komórek.
Błona otaczająca komórkę składa się z dwóch warstw cząsteczek substancji tłuszczopodobnych, pomiędzy którymi znajdują się cząsteczki białka. Główna funkcja komórki - aby zapewnić ruch dobrze zdefiniowanych substancji w kierunku do przodu i do tyłu. W szczególności wspiera membrana normalne stężenie trochę soli w komórce i gra ważna rola w jej życiu: kiedy błona jest uszkodzona, komórka natychmiast umiera, jednocześnie bez innej Elementy konstrukcyjneżycie komórki może trwać przez jakiś czas. Pierwszą oznaką śmierci komórki jest początek zmian w przepuszczalności jej błony zewnętrznej.
W większych organizmach spis komórek jest znacznie trudniejszy. Jednym ze sposobów oszacowania spisu telefonów komórkowych jest skorzystanie z szacunków opartych na wolumenie, jak pokazano na rysunku. Chociaż organizmy eukariotyczne mogą różnić się wielkością o więcej niż 10 rzędów wielkości, wielkość ich komórek jest mierzona na przykład za pomocą „promienia”, który zwykle zmienia się najwyżej o współczynnik 10, z intrygującymi wyjątkami, takimi jak komórki system nerwowy i oocyty. Jednak poziom dokładności szacunków, takich jak powyższe, oparte na objętości, należy traktować z pewnym sceptycyzmem, co jest łatwe do zrozumienia, biorąc pod uwagę ostatnie wyniki badań krwi.
Wewnątrz błony plazmatycznej komórki znajduje się cytoplazma, która zawiera wodę solanka z rozpuszczalnymi i zawieszonymi enzymami (jak w tkanki mięśniowe) i inne substancje. W cytoplazmie znajdują się różne organelle - małe narządy otoczone błonami. W szczególności organelle obejmują mitochondria - workowate formacje z enzymami oddechowymi. Przekształcają cukier i uwalniają energię. W cytoplazmie znajdują się również małe ciała - rybosomy, składające się z białka i kwasu nukleinowego (RNA), za pomocą których przeprowadzana jest synteza białek. Środowisko wewnątrzkomórkowe jest dość lepkie, chociaż 65–85% masy komórki to woda.
Normalna liczba RBC wynosi 4-6 milionów tych komórek na mikrolitr. Rozbieżność z powyższym szacunkiem wynika z faktu, że krwinki czerwone są znacznie mniejsze niż charakterystyczna komórka ssaków w objętości około 10 2 µm 3. Pokazuje to, jak można zwiększyć powyższe oszacowanie. Rozkład według typu komórki dla głównych uczestników pokazano na rysunku. Liczbowa dominacja erytrocytów jest wizualnie przezroczysta.
Jaki jest związek między rozmiarem organizmu, rozmiarem komórki i liczbą komórek? Lub, aby dodać trochę melodramatu, czy wieloryb naprawdę ma większe komórki lub więcej komórek niż mysz? Badając dużą zmianę wielkości owocników, jak pokazano na rycinie 3, stwierdzono, że zmiana liczby komórek jest dominującym czynnikiem determinującym zmienność wielkości. Mniejsze odmiany uzyskano poprzez hodowlę w celu uzyskania mniejszej odpowiedzi na gibereliny hormony roślinne które wpływają na wydłużenie komórek macierzystych.
Wszystkie żywe komórki, z wyjątkiem bakterii, zawierają jądro, które zawiera chromosomy - długie nitkowate ciała składające się z kwasu dezoksyrybonukleinowego i przyłączonego do niego białka.
W organizmie wielokomórkowym wszystkie złożone przejawy życia powstają w wyniku skoordynowanej aktywności komórek składowych.
W tym przypadku dominującym czynnikiem jest zmniejszenie rozmiaru komórek, a nie liczby komórek, zmiana w biologii leżącej u podstaw tych roślin, która pomaga wyżywić ponad miliard ludzi. Kiedy zmienia się ploidalność genomu, komórki mają tendencję do odpowiedniej zmiany rozmiaru. Na przykład komórki tetraploidalnej salamandry są dwa razy większe niż komórki diploidalnej salamandry, chociaż odpowiednie narządy u obu zwierząt są tej samej wielkości. Wszystko pasuje, ponieważ salamandra tetraploidalna zawiera o połowę mniej komórek niż diploid.
Kiedy dwie osoby różnią się wielkością, czy wynika to z różnicy w liczbie komórek, czy w średniej wielkości komórek? Możemy zacząć odpowiadać na takie pytania, patrząc na dane dotyczące osób otyłych i otyłych. Dorośli dorośli mają średnio prawie dwa razy więcej komórek tłuszczowych. To rozróżnienie między szczupłymi i otyłymi dorosłymi jest zwykle ustalane w młodym wieku, jak pokazano na rysunku. A co ze średnią wielkością komórki? Rycina 5 przedstawia zmianę średniej objętości komórek tłuszczowych w zależności od masy ciała.
Istotnymi funkcjami komórki są ruchliwość, drażliwość, metabolizm i reprodukcja. Ruchliwość komórki wyraża się w wewnątrzkomórkowym krążeniu zawartości komórki, przelewaniu, biciu drobnych wypustek protoplazmatycznych i kurczliwości. Drażliwość jest określana przez zdolność komórki do postrzegania bodźca i reagowania na niego impulsem lub falą pobudzenia. Jest to najbardziej charakterystyczne dla komórek nerwowych organizmów. Metabolizm obejmuje wszystkie przemiany materii i energii zachodzące w komórkach.
Dla mas z niska zawartość zbliżony do liniowego wzrostu przez początek wskazuje, że w tym trybie różnice wynikają głównie ze zmian objętości komórki, tj. całkowity komórek pozostaje względnie stała. Na wysoki poziom wzrost objętości komórek tłuszczowych jest subliniowy, co wskazuje, że wzrost liczby komórek staje się ważny. W ten sposób dochodzimy do wniosku, że między cienkim a otyli ludzie główną zmianą jest zmiana objętości komórek tłuszczowych, a nie całkowitej liczby komórek w organizmie.
Najważniejszą funkcją komórki jest jej rozmnażanie poprzez podział i tworzenie komórek potomnych. W miarę wzrostu komórki pogarsza się odżywienie jej poszczególnych elementów, zmniejsza się zdolność kontrolowania procesów wewnętrznych komórki, a komórka wchodzi w stan niestabilny. Następnie komórka dzieli się na dwie komórki potomne, jako wyjście ze stanu niestabilności, nowo powstałe komórki uzyskują stabilność do następnego podziału. Kiedy komórka potomna się dzieli, przenoszony jest pełny zestaw chromosomów niosących informację genetyczną. Dlatego przed podziałem liczba chromosomów w komórce podwaja się, a podczas podziału każda komórka potomna otrzymuje jeden ich zestaw. W każdym organizmie przez całe życie zachodzi proces wymiany starych komórek na nowe. Średnia długość życia ludzkich komórek wynosi od jednego do dwóch dni, a całkowita liczba komórek wynosi około 10 15 . To właśnie zdolność do rozmnażania się, a nie tylko zdolność do wzrostu i odżywiania się, pozwala nam uważać komórki za najmniejsze jednostki życia.
Kontrastuje to z tym, co dzieje się podczas porównywania różne organizmy bardzo różne rozmiary, na przykład między człowiekiem a myszą. Oba organizmy mają komórki, które są zwykle tej samej wielkości, mimo że człowiek waży ponad tysiąc razy więcej. Tak więc w tym przypadku, a argumentujemy, że często ma to miejsce w przypadku organizmów wielokomórkowych, które są rozproszone o rzędy wielkości, liczba komórek jest głównym czynnikiem wpływającym na różnice wielkości. W przypadku słoni, które mają czerwone krwinki, a także inne komórki o rozmiarach innych niż nasze, stawiamy hipotezę, że dotyczy to również nich.
Główne różnice strukturalne między komórkami zwierzęcymi i roślinnymi są nieliczne. Po pierwsze, komórki zwierzęce, w przeciwieństwie do komórek roślinnych (z wyłączeniem niższe rośliny), zawierają małe ciała - centriole zlokalizowane w cytoplazmie. Po drugie, jak już wspomniano, komórki roślinne mają w swojej cytoplazmie formacje białkowe - plastydy, których zwierzęta nie mają. I po trzecie, komórki roślinne posiadają wspomnianą wcześniej ścianę komórkową, dzięki której zachowują swój kształt. Komórki zwierzęce mają tylko cienkie błona plazmatyczna dzięki czemu może się poruszać i zmieniać kształt.
Organizm wielokomórkowy rozwija się z pojedynczej komórki, co prowadzi do zbioru wielu różne rodzaje komórki zorganizowane w tkanki i narządy. Rozwój obejmuje podział komórek, tworzenie osi ciała, rozwój tkanek i narządów oraz różnicowanie komórek. Ogólnie rzecz biorąc, komórki stają się coraz bardziej ograniczone w swoim potencjale rozwojowym w miarę postępu rozwoju. Ale nie zawsze byłeś taki duży i złożony. W rzeczywistości zacząłeś jako jedna komórka: zygota lub produkt zapłodnienia. Jak więc powstało twoje złożone i niesamowite ciało?
Przegląd rozwoju
Podczas rozwoju człowieka lub innego organizmu wielokomórkowego zachodzi niesamowita przemiana, równie imponująca jak metamorfoza gąsienicy, która staje się motylem. W ciągu godzin, dni lub miesięcy ciało przechodzi od pojedynczej komórki, zwanej zygotą, do ogromnego i dobrze zorganizowanego zbioru komórek, tkanek i narządów.
W zależności od rodzaju komórek wszystkie organizmy dzielą się na dwie grupy - prokarioty i eukarionty. Prokarionty obejmują bakterie, a eukarionty - wszystkie inne organizmy: pierwotniaki, grzyby, rośliny i zwierzęta. Eukarioty mogą być jednokomórkowe lub wielokomórkowe. Przyjmuje się, że pierwszymi organizmami, które pojawiły się około 4–3,5 miliarda lat temu, były prokarioty.
W miarę rozwoju zarodka jego komórki dzielą się, rosną i migrują w określonych wzorcach, tworząc coraz bardziej złożone ciało. To ciało potrzebuje dobrze zdefiniowanych osi, aby prawidłowo funkcjonować. Potrzebuje też specyficznego zbioru organów wielokomórkowych i innych struktur zlokalizowanych we właściwych miejscach wzdłuż osi i połączonych ze sobą we właściwy sposób.
Podstawowe założenia teorii komórki
Komórki organizmu muszą też specjalizować się w wielu czynnościach różne rodzaje w miarę postępu rozwoju. Twoje ciało zawiera duża liczba różnych typów komórek, od neuronów, komórek wątroby, po komórki krwi. Każdy z tych typów komórek znajduje się tylko w określonych częściach ciała - w określonych tkankach określonych narządów, gdzie jego funkcja jest potrzebna.
zmiana właściwości chemiczne pierwiastki i ich związki. Formą wyświetlania prawa okresowego jest tabela - układ okresowy pierwiastki chemiczne. 2. Kosmologiczne modele Wszechświata Kosmologia jest działem astronomii zajmującym się badaniem Wszechświata jako całości i obejmującym doktrynę budowy i ewolucji całej części Wszechświata objętej obserwacjami astronomicznymi. Więcej niż półtora...
Rozwój wiedzy o komórce
A jak odbywa się ten skomplikowany taniec komórkowy? Rozwój jest w dużej mierze kontrolowany przez geny. Dojrzałe typy komórek w organizmie, takie jak neurony i komórki wątroby, wykazują ekspresję różnych genów, które je dają unikalne właściwości i funkcje. Podobnie, komórki podczas swojego rozwoju również wyrażają określone zestawy genów. Te wzorce ekspresji genetycznej kierują zachowaniem komórek i pozwalają im komunikować się z sąsiadami, którzy koordynują rozwój.
Niektóre podstawowe procesy rozwojowe
W tym artykule i później przyjrzymy się bliżej zasadom i przykładom rozwoju. Każdy organizm rozwija się inaczej, ale jest kilka podstawowych rzeczy, które muszą się wydarzyć podczas rozwoju embrionalnego prawie każdego organizmu. Tkanki muszą zostać uformowane, a narządy i struktury muszą przybrać swoje formy.
- Liczbę komórek należy zwiększyć przez podzielenie.
- Osie ciała muszą być uformowane.
- Poszczególne komórki muszą uzyskać określoną identyfikację typu komórki.
i biologii obecnie nie ma nic pilniejszego niż całkowite rozszyfrowanie składu nukleotydów DNA, które mogłoby bezpośrednio rozwiązać główne zagadki i problemy genetyki i biologii Rozdział 1. Przedmiot genetyki 1.1. Nowoczesne widoki o genie Tak jak w fizyce elementarnymi jednostkami materii są atomy, tak w genetyce elementarnymi dyskretnymi jednostkami dziedziczności i...
Na przykład ustawione są różne osie ciała inny czas podczas wczesnego rozwoju, gdy komórki zarodka dzielą się. Podobnie tworzenie narządu wymaga podziału komórek, aby go stworzyć, a także różnicowania, aby zapewnić, że właściwe komórki są częścią właściwych części narządu.
Źródła informacji w opracowaniu
Skąd komórki wiedzą, co powinny robić podczas rozwoju? To znaczy, skąd komórka wie, kiedy i jak migrować, dzielić się i różnicować? W W ogólnych warunkach Istnieją dwa rodzaje informacji, które określają zachowanie komórek. Na przykład komórka może otrzymywać sygnały chemiczne od swojego sąsiada, aby stać się pewnym typem fotoreceptora. Informacje zewnętrzne pozyskiwane ze środowiska komórki. . Podczas rozwoju komórki często wykorzystują informacje wewnętrzne i zewnętrzne do podejmowania decyzji dotyczących ich tożsamości i zachowania.
W komórki nerwowe wytwarzany jest słaby sygnał elektryczny - impuls nerwowy, który może się rozprzestrzeniać błony komórkowe. Rola związków organicznych w realizacji funkcji komórki. główna rola w realizacji funkcji komórki należy związki organiczne. Pomiędzy nimi najwyższa wartość zawierają białka, tłuszcze, węglowodany i kwasy nukleinowe. Wiewiórki. Białka są...
Różnicowanie, definicja i komórki macierzyste
Zamiast tego komórki podejmują decyzje jak kalkulator lub komputer: używając genów i białek do wykonywania operacji logicznych, które są najlepszą odpowiedzią. Podczas rozwoju komórki stają się coraz bardziej ograniczone w swoim „potencjale rozwojowym”. 3^3 3 początkowy indeks górny, 3 indeks górny indeks górny. Oznacza to, że typy komórek, które mogą być wytwarzane przez podział komórki, stają się mniejsze.
Na przykład ludzka zygota może dać początek wszystkim typom komórek w ludzkim ciele, a także komórkom tworzącym łożysko. Używając słownictwa z dziedziny komórek macierzystych, ta zdolność do tworzenia wszystkich typów komórek w ciele i łożysku czyni zygotę komórką totipotentną. Jednak po kilku etapach podziału komórki embrionalne komórki tracą zdolność inicjowania komórek z łożyska i stają się bardziej ograniczone w swoim potencjale 4 4 4. Zmiany te wynikają ze zmian w zestawie genów ulegających ekspresji w komórkach.
0,05 - 0,10 Wapń Magnez Sód Żelazo Cynk Miedź Jod Fluor 0,04 - 2,00 0,02 - 0,03 0,02 - 0,03 0,01 - 0,015 0,0003 0,0002 0,0001 0,0001 Zawartość na komórkę związki chemiczne Związki (w %) Nieorganiczne Organiczne Woda substancje nieorganiczne 70 - 80 1,0 - 1,5 Białka Węglowodany Tłuszcze Kwasy nukleinowe 10 - 20 0,2 ...
Komórki (ryc. 1) są główną formą istnienia żywej materii. Ich rozmiar jest bardzo mały - od 2 do 200 mikronów (1 mikron = 0,001 mm), dzięki czemu są niewidoczne prostym okiem. Kształt komórek jest bardzo różnorodny (kulisty, graniastosłupowy, sześcienny, gwiaździsty itp.) i zależy od ich funkcji i relacji z innymi komórkami.
Po wynalezieniu i ulepszeniu mikroskopu komórki roślinne po raz pierwszy odkrył angielski naukowiec Hooke. Później - komórki pochodzenia zwierzęcego. Odkrycia te umożliwiły stworzenie komórkowej teorii budowy i rozwoju organizmów. Po raz pierwszy ideę struktury komórkowej wszystkich organizmów roślinnych i zwierzęcych wyraził rosyjski naukowiec P. f. Goryaninow w 1834 r. Jest także właścicielem oświadczenia o pochodzeniu samej komórki.W 1837 r. czeski naukowiec J. Purkyne opublikował nowe fakty potwierdzające struktura komórkowa organizmy. Ostatecznie uczeni niemieccy M. Schleiden (w 1838 r.), a głównie T. Schwann (w 1839 r.), sformułowali ostatecznie teoria komórki struktury organizmów. Później komórkowa teoria budowy organizmów została wypaczona przez niemieckiego naukowca R. Virchowa. Wyrzucił pomysł rozwój historyczny komórek i pozwalały na rozwój komórek tylko z komórek. Tymczasem dane naukowe potwierdzają, że komórki wywodzą się z bezstrukturalnego (amorficznego) białka, na co zwrócił uwagę F. Engels, dzięki utworzeniu jądra i otoczki. Virchow dowodził, że poza komórką nie ma życia, że organizm wielokomórkowy to tylko suma komórek, że aktywność życiowa organizmu jest tylko sumą życiowej aktywności jego komórek, że organizm jest tylko „stanem” komórkowym. ”. W ten sposób koncepcja ciała jako jednego integralnego systemu zniknęła z Virchowa, podobnie jak koncepcja zmian jakościowych w rosnącym organizmie. Takie spojrzenie na organizm i jego budowę jest sprzeczne z naukowym, dialektycznym światopoglądem.
Ryż. 1. Schemat budowy komórki:
A - pod mikroskopem świetlnym; B - pod mikroskopem elektronowym; 1 - cytoplazma; 2 - rdzeń; 3 - mitochondria; 4 - ośrodek komórkowy; 5 - mikrosomy.
STRUKTURA I FIZJOLOGIA KOMÓRKI
Wszystkie komórki, pomimo swojej różnorodności, składają się z protoplazmy, która dzieli się na cytoplazmę (ciało komórki) i karioplazmę, która tworzy jądro komórkowe.
Protoplazma jest złożoną substancją białkową, która jest w stanie koloidalnym. Jest nieco cięższy od wody - jego ciężar właściwy wynosi około 1,03. Gęstsza, zewnętrzna warstwa cytoplazmy nazywa się ektoplazmą, a reszta tworzy endoplazmę. W komórki roślinne ektoplazma jest reprezentowana przez wyraźnie wyrażoną powłokę. Cytoplazma zawiera organelle i inkluzje komórkowe.
Organelle to trwałe formacje strukturalne cytoplazmy, z których każda pełni określone funkcje. Do organelli należą: retikulum endoplazmatyczne, rybosomy, mitochondria, strefa Golgiego i centrum komórkowe (centrosom).
Retikulum endoplazmatyczne jest widoczne tylko pod mikroskopem elektronowym. Znajduje się w endoplazmie i składa się z błon różne kształty formowania rur i zbiorników. Jest to najbardziej widoczne w komórkach o intensywnym metabolizmie, na przykład u młodych zwierząt.
Rybosomy (to też mikrosomy, czyli granulki RNA) w postaci okrągłych ciałek też są widoczne tylko w mikroskopie elektronowym. Składają się z cząsteczek kwasu rybonukleinowego - RNA i znajdują się zarówno na błonach retikulum endoplazmatycznego, jak iw samej cytoplazmie. W rybosomach syntetyzowane są cząsteczki białek o określonej strukturze (białka tkankowe, enzymy, hormony i inne katalizatory).
Mitochondria (chondriosomy) to włókniste lub ziarniste ciała widoczne nawet pod mikroskopem świetlnym. Zamieniają energię z pożywienia na energię chemiczną, której rezerwy są skoncentrowane w ATP (kwasie adenozynotrójfosforowym), który jest syntetyzowany w mitochondriach. Energia chemiczna jest zużywana w syntezie białek przez rybosomy, w procesach aktywność nerwowa i inne Mitochondria ulegają zniszczeniu w ciągu 10-20 dni, w zależności od intensywności metabolizmu, i są zastępowane nowymi. Składają się z białka i lipidów, które tworzą otoczkę - błonę i przegrody wewnętrzne. W ścianach mitochondriów wytwarzane są enzymy, które zapewniają przenoszenie elektronów podczas procesów redoks.
Strefa Golgiego, czyli wewnątrzkomórkowy aparat siatkowaty, jest miejscem aktywnym protoplazmy, w którym zachodzą specyficzne dla danej komórki procesy, takie jak sekrecja (komórki gruczołowe), synteza białek i tworzenie tłuszczu. Strefa Golgiego składa się z plątaniny włókien mikroskop elektronowy bąbelki są nadal widoczne.
Centrum komórki (centrosom) jest najbardziej gęste element konstrukcyjny cytoplazma, ma postać jednego lub dwóch ziaren - centrioli, otoczonych strefą światła - censtosferą, bogatą w RNA i białka. Centriole biorą udział w procesie rozmnażania komórek, w tworzeniu struktur podtrzymujących rzęski rzęskowe itp.
Wtrącenia komórkowe to tymczasowe formacje w cytoplazmie, które pojawiają się i znikają w procesie metabolizmu. Zwykle jest to albo materiał zapasowy, albo produkty jego życiowej aktywności do usunięcia z komórki. Są widoczne pod mikroskopem w postaci ziaren, kropelek lub kryształków.
Jądro — wymagane część komórki. U ssaków tylko krwinki czerwone są wolne od jąder (zob. s. 196-197). Komórki pozbawione jądra szybko umierają. Wskazuje to, że jądro ma ogromne znaczenie w metabolizmie. Bez jądra komórki nie mogą się rozmnażać.
Kształt jąder jest bardzo zróżnicowany, a wielkość zależy od stan funkcjonalny komórki. Jądro zawiera dużą ilość kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA), który określa i kieruje głównym procesy biochemiczne w klatce. W żywej komórce, w jądrze, zauważalne jest tylko jąderko, które różni się intensywnością metabolizmu. Na utrwalonych preparatach, oprócz jąderka, znajduje się otoczka jądra, chromatyna w postaci grudek składających się z DNA.
Ryż. 2. bezpośredni podział komórki:
A - komórka niedzieląca się; B - podwiązanie jąderka; V-Zh - sznurowanie rdzenia; H - podział komórki macierzystej na dwie komórki potomne; rdzeń; b - jąderko; c - cytoplazma.
Komórki, jako jedna z form żywej materii, charakteryzują się metabolizmem, pobudliwością, ruchem i rozmnażaniem. Istota metabolizmu polega na odbieraniu substancji niezbędnych do życia ze środowiska zewnętrznego, ich asymilacji do substancji komórki i uwalnianiu produktów przemiany materii. Metabolizm jest możliwy tylko wtedy, gdy istnieje właściwość reaktywności, to znaczy zdolności komórek nie tylko do dostrzegania podrażnień wywołanych zmianami warunków istnienia, ale także do reagowania na nie, czyli reagowania. Ta zdolność komórek odzwierciedla jedność organizmu otoczenie zewnętrzne bez których życie jest niemożliwe.
Jedną z form reakcji na podrażnienie jest ruch skierowany albo w stronę bodźca, albo w przeciwnym kierunku. W organizmie wielokomórkowym tylko kilka komórek ma zdolność poruszania się, na przykład krwinki białe – leukocyty.
Rozmnażanie komórek. Komórki rozmnażają się przez podział. Wyróżnij podział bezpośredni, pośredni i redukcyjny.
Podział bezpośredni, czyli amitoza [w tłumaczeniu: bez (a) tworzenia się nici – mitoza] (ryc. 2), polega na tym, że najpierw następuje splecienie jądra, a następnie podział cytoplazmy. W efekcie otrzymuje się dwie równoważne komórki potomne, które później rosną do rozmiarów matki. Bezpośredni podział komórek jest rzadki u zwierząt wyższych. Podział pośredni, czyli mitoza lub kariokineza (ryc. 3), jest znacznie bardziej skomplikowany i charakteryzuje się zwiększoną syntezą w jądrze i podwojeniem ilości DNA. Ma cztery fazy: profazę, metafazę, anafazę i telofazę. Profaza charakteryzuje się: a) powstawaniem w miejscu jądra najpierw nitek chromatyny w postaci kulki, a następnie pojedynczych nitek - *chromosomów w postaci spinek do włosów;
Profaza - martwe jądro w komórce; 2 - tworzenie nitek chromatyny w postaci kulki; 3 - tworzenie chromosomów w postaci spinek do włosów; metafaza; 4 - etap gwiazdy macierzystej; anafaza: 5 - rozszczepienie chromosomów; c - etap gwiazd potomnych; telofaza: 7 - podział cytoplazmy; 8 - tworzenie komórek potomnych.
* Chromosomy powstają przed podziałem komórki z chromatyny jądra. Mają postać spiralnie skręconych nitek o drobnoziarnistej strukturze, co wynika z regularnego ułożenia kwasów nukleinowych i białek. Pewna sparowana (diploidalna) liczba chromosomów jest typowa dla zwierząt każdego gatunku; na przykład duży bydło 48 chromosomów. u owiec 5G, u świń 40 (u ludzi 46).
B) rozbieżności względem siebie centrioli. W metafazie centriole znajdują się na biegunach komórki, a chromosomy między nimi wzdłuż równika; uzyskuje się tak zwaną gwiazdę macierzystą. W anafazie chromosomy dzielą się i przemieszczają do biegunów komórki, tworząc gwiazdy potomne. W telofazie następuje podział cytoplazmy i powstawanie komórek potomnych. W komórkach potomnych chromosomy ponownie łączą się w kulę, a następnie przestają być widoczne, tworząc jądro. Mitoza to najbardziej zaawansowany sposób podziału komórki. W ten sposób normalnie dzielą się komórki w rosnącym organizmie.
Podział redukcyjny jest nieodłączny tylko dla komórek rozrodczych. Charakteryzuje się tym, że chromosomy tworzą formacje sparowane, z wyjątkiem jednego chromosomu niesparowanego, które rozchodzą się w kierunku biegunów komórki. W wyniku podziału komórki macierzystej połowa zestawu chromosomów znajduje się w dwóch komórkach potomnych. Niesparowany chromosom występuje tylko w jednej komórce potomnej. Dojrzałe komórki płciowe z połową zestawu chromosomów, zdolne do zapłodnienia, nazywane są gametami męskimi i żeńskimi.