Przeczytaj informację .

Komórka - złożony system, składający się z trzech podsystemów strukturalnych i funkcjonalnych aparatu powierzchniowego, cytoplazmy z organellami i jądra.

prokarioty(przedjądrowe) - komórki, które w przeciwieństwie do eukariontów nie mają sformalizowanego jądra komórkowego i innych organelli błony wewnętrznej.

eukarionty(jądrowe) - komórki, które w przeciwieństwie do prokariotów mają uformowane jądro komórkowe, ograniczone od cytoplazmy przez błonę jądrową.

Charakterystyka porównawcza budowy komórek prokariotycznych i eukariotycznych

Struktura	komórki eukariotyczne	komórki prokariotyczne
	Są rośliny, grzyby; nieobecny u zwierząt u zwierząt. Składa się z celulozy (u roślin) lub chityny (u grzybów)	Jeść. Złożony z polimerycznych cząsteczek białkowo-węglowodanowych
	Jest i jest otoczony błoną	Region jądrowy; brak błony jądrowej
		Pierścień; praktycznie nie zawiera białka. Transkrypcja i translacja zachodzą w cytoplazmie
		Tak, ale są mniejsze
	Większość komórek ma
	Wszystkie organizmy to mają oprócz Wyższe rośliny	Niektóre bakterie mają
	występują w komórkach roślinnych	NIE. Fotosynteza zieleni i fioletu zachodzi w baktriochlorofilach (pigmentach)
Obraz	komórka eukariotyczna	komórka prokariotyczna

Ściana komórkowa- sztywna skorupa komórki, znajdująca się poza błoną cytoplazmatyczną i pełniąca funkcje strukturalne, ochronne i transportowe. Występuje w większości bakterii, archeonów, grzybów i roślin. Komórki zwierzęce i wiele pierwotniaków nie ma ściany komórkowej.

Osocze(komórkowy) membrana- powierzchowna, obwodowa struktura otaczająca protoplazmę komórek roślinnych i zwierzęcych.

Rdzeń - część obowiązkowa komórki w wielu jednokomórkowych i wszystkich Organizmy wielokomórkowe.

Termin „jądro” (łac. Nucleus) został po raz pierwszy użyty przez R. Browna w 1833 r., kiedy opisał sferyczne struktury, które zaobserwował w komórkach roślinnych.

Cytoplazma- zewnątrzjądrowa część komórki zawierająca organelle. Ograniczona od środowisko błona plazmatyczna.

Chromosomy - elementy konstrukcyjne jądro komórki zawierające DNA, które zawiera informacje dziedziczne organizmu.

Retikulum endoplazmatyczne(EPS) - organoid komórkowy; system kanalików, pęcherzyków i „cystern” ograniczonych membranami.

Znajduje się w cytoplazmie komórki. Uczestniczy w procesy metaboliczne, zapewniając transport substancji ze środowiska do cytoplazmy oraz pomiędzy poszczególnymi strukturami wewnątrzkomórkowymi.

Rybosomy- cząsteczki wewnątrzkomórkowe składające się z rybosomalnego RNA i białek. Obecne w komórkach wszystkich żywych organizmów.

kompleks Golgiego(aparat Golgiego) - organoid komórkowy zaangażowany w tworzenie produktów przemiany materii (różne sekrety, kolagen, glikogen, lipidy itp.), w syntezie glikoprotein.

Golgiego Camillo(1844 - 1926) - włoski histolog.

Opracował (1873) metodę przygotowania preparatów tkanka nerwowa. Zainstalowane dwa rodzaje komórki nerwowe. Opisano tzw. Aparat Golgiego itp. nagroda Nobla(1906, z S. Ramonem y Cajalem).

Lizosomy- struktury w komórkach organizmów zwierzęcych i roślinnych zawierające enzymy zdolne do rozkładania (czyli lizowania - stąd nazwa) białek, polisacharydów, peptydów, kwasów nukleinowych.

mitochondria- organelle komórek zwierzęcych i roślinnych. Reakcje redoks zachodzą w mitochondriach, dostarczając komórkom energii. Liczba mitochondriów w jednej komórce waha się od kilku do kilku tysięcy. Nie występują u prokariotów (ich funkcję pełni błona komórkowa).

wakuole- jamy wypełnione płynem (sokiem komórkowym) w cytoplazmie komórek roślinnych i zwierzęcych.

Rzęsy- cienkie nitkowate i przypominające włosie wyrostki komórek zdolnych do ruchu. charakterystyczne dla infuzorii, robaki rzęskowe, u kręgowców i ludzi - na komórki nabłonka dróg oddechowych, jajowodów, macicy.

wici- nitkowate ruchome cytoplazmatyczne wyrostki komórki, charakterystyczne dla wielu bakterii, wszystkich wiciowców, zoospor i plemników zwierząt i roślin. Służą do poruszania się w ośrodku płynnym.

Chloroplasty- organelle wewnątrzkomórkowe komórki roślinnej, w których zachodzi fotosynteza; malowane w zielony kolor(zawierają chlorofil).

mikrotubule- białkowe struktury wewnątrzkomórkowe, które tworzą cytoszkielet.

Są to wydrążone cylindry o średnicy 25 nm.

Mikrotubule odgrywają rolę w komórkach Elementy konstrukcyjne i uczestniczyć w wielu procesy komórkowe w tym mitozę, cytokinezę i transport pęcherzykowy.

Mikrofilamenty(MF) - nici składające się z cząsteczek białka i obecne w cytoplazmie wszystkich komórek eukariotycznych.

Mają średnicę około 6-8 nm.

Organelle(organelle) - trwałe składniki komórkowe które pełnią określone funkcje w życiu komórki.

Używane książki:

1.Biologia: pełne odniesienie aby przygotować się do egzaminu. / GI Lerner. - M.: AST: Astrel; Władimir; VKT, 2009

2. Biologia: podręcznik. dla uczniów klas 11 kształcenia ogólnego. Instytucje: poziom podstawowy / wyd. prof. I.N. Ponomariewa. - wydanie drugie, poprawione. - M.: Ventana-Graf, 2008.

3. Biologia dla kandydatów na uniwersytety. Kurs intensywny / G.L. Bilich, V.A. Kryzhanovsky. - M.: Wydawnictwo Onyx, 2006.

4. Biologia ogólna: podręcznik. na 11 komórek. ogólne wykształcenie instytucje / VB Zacharow, SG Sonin. - wyd. 2, stereotyp. - M.: Drop, 2006.

5. Biologia. Biologia ogólna. Klasy 10-11: podręcznik. dla edukacji ogólnej instytucje: poziom podstawowy / D.K. Belyaev, P.M. Borodin, N.N. Vorontsov i inni, wyd. DKBelyaeva, GMDymshits; Ros. akademik Nauki, Ros. akademik oświata, wydawnictwo „Oświecenie”. - 9 wyd. - M.: Edukacja, 2010.

6. Biologia: przewodnik po studiach / A.G. Lebiediew. M.: AST: Astrel. 2009.

7. Biologia. Pełny kurs Liceum Ogólnokształcącego: instruktaż dla uczniów i studentów / M.A.Valovaya, N.A.Sokolova, A.A. Kamieński. - M.: Egzamin, 2002.

Wykorzystane zasoby internetowe.

Organizmy żywe we współczesnej taksonomii są podzielone na dwie części duże grupy- królestwa: prokarioty lub zwierzchnictwo organizmy przedjądrowe, I eukarionty lub superkrólestwo organizmów jądrowych. Prokarionty to jednokomórkowe organizmy żywe, charakteryzujące się brakiem otoczki jądrowej. Należą do nich na przykład bakterie i niebiesko-zielone algi (cyjanobakterie). Królestwo eukariontów obejmuje królestwa roślin, grzybów i zwierząt. Chociaż przedstawiciele tych królestw różnią się między sobą rozmiarem, kształtem, cechami życia, wszyscy mają ich wiele wspólne cechy w strukturze komórek. Tak więc wszystkie komórki eukariotyczne mają jądro i cytoplazmę, w tym organelle i część płynną - hialoplazma ; komórki są oddzielone od środowiska błona plazmatyczna .

otacza komórki wszystkich żywych organizmów. W mikroskopie świetlnym nie jest widoczny, ponieważ jego grubość wynosi zaledwie około 7 nm. Używając mikroskop elektronowy stwierdzono, że błona plazmatyczna składa się z dwuwarstwy fosfolipidowej otoczonej białkami. Niektóre białka są zanurzone w dwuwarstwie fosfolipidowej i penetrują ją na wskroś. Białka te biorą udział w selektywnym transporcie różnych związków (cukrów, aminokwasów, soli) do wnętrza komórki oraz w usuwaniu produktów przemiany materii z komórki. Receptory hormonów i neuroprzekaźników znajdujące się na powierzchni błony biorą udział w humoralnym i regulacja nerwowa Aktywność komórkowa organizmów wielokomórkowych.

Błona plazmatyczna jest półprzepuszczalna, to znaczy jest w stanie przepuszczać wodę i niektóre związki o niskiej masie cząsteczkowej do komórki, a nie przepuszczać makrocząsteczek i wielu innych substancji. Ta nieruchomość zapewnia funkcja bariery błona plazmatyczna: oddzielanie zawartości wewnątrzkomórkowej od otoczenie zewnętrzne i utrzymywanie stałości składu cytoplazmy. Błona plazmatyczna bierze udział w procesach fagocytoza(absorpcja cząstek stałych) i pinocytoza(wchłanianie kropel cieczy). W tym samym czasie fragment błony wybrzusza się do wnętrza komórki i odczepia się od niej, tworząc wakuolę pokarmową. Fagocytoza i pinocytoza są podstawą żywienia u wielu Jednokomórkowe organizmy. Na wyższe organizmy za pomocą fagocytozy wykonywane są funkcje ochronne. Leukocyty i niektóre komórki szpik kostny, węzły chłonne, śledziona poprzez fagocytozę absorbuje bakterie, cząstki wirusowe i inne obce substancje. Za pomocą odwróconej fagocytozy i pinocytozy przeprowadza się wydzielanie z komórki różne substancje. Większość komórek roślin, grzybów i bakterii, oprócz błony komórkowej, ma Ściana komórkowa . Jest to formacja stała zbudowana z celulozy i ligniny (u roślin), chityny (u grzybów i niektórych alg) lub ze złożonego kompleksu białek i polisacharydów (u bakterii). Ściana komórkowa zapobiega fagocytozie i pinocytozie, dlatego odżywianie większości roślin i grzybów opiera się na zjawisku osmozy. U niektórych zwierząt, na przykład u stawonogów, tworzą się tylko komórki nabłonka zewnętrznego egzoszkielet te zwierzęta. Na duża liczba W organizmach jednokomórkowych błona plazmatyczna bierze udział w tworzeniu naskórka, silnej białkowej powłoki komórek. Jednak większość komórek zwierzęcych nie ma ściany komórkowej, więc komórki te mogą łatwo zmieniać kształt i poruszać się prolegami (ruch ameboidalny). W wielu komórkach zwierzęcych poza błoną plazmatyczną powstaje glikokaliks - elastyczna formacja składająca się z glikoprotein i węglowodanów. Podobnie jak ściana komórkowa chroni błonę plazmatyczną przed uszkodzenie mechaniczne, a także bierze udział we wzajemnej interakcji komórek.

Hialoplazma.

Hialoplazma - główna substancja cytoplazmy, płynna pożywka wypełniająca wnętrze komórki. Enzymy wchodzące w jego skład biorą udział w syntezie aminokwasów, nukleotydów, cukrów. Zachodzą tu niektóre reakcje wymiany energii i plastyczności. Dzięki hialoplazmie wszystkie struktury komórkowe są połączone i zapewniona jest ich wzajemna interakcja chemiczna. To jej najważniejsza rola.

organelle komórkowe.

W komórkach żywych organizmów stale obecne są wyspecjalizowane struktury - organelle . Mają specyficzną budowę i realizują ściśle określone funkcje. Organelle mogą być błoniaste, które są oddzielone od hialoplazmy błonami i niebłonowe. Ponadto organelle dzielą się na wspólne, występujące w większości komórek (mitochondria, retikulum endoplazmatyczne, rybosomy itp.) I specjalne, które są charakterystyczne tylko dla niektórych wyspecjalizowanych komórek (rzęski, wici).

Centrum komórkowe (centrosom).

Centrum komórkowe Lub centrosom - organella cytoplazmy, która nie jest oddzielona od niej błoną. On gra ważna rola i podczas podziału komórki, bierze bezpośredni udział w tworzeniu wrzeciona achromatynowego, które jest niezbędne do prawidłowej orientacji i dywergencji chromosomów. W przerwach między podziałami komórkowymi centrum komórkowe uczestniczy w tworzeniu wewnątrzkomórkowego cytoszkieletu, który składa się z mikrotubul i mikrofilamentów. Główną częścią centrum komórkowego są centriole - dwa małe cylindryczne ciała, składające się z 27 mikrotubul, które są zgrupowane w dziewięć grup po trzy w każdej. Zwykle osie dwóch centrioli są do siebie prostopadłe. Od nich odchodzą krótkie mikrotubule zaangażowane w tworzenie cytoszkieletu. Dobrze zdefiniowane centrum komórkowe znajduje się w komórkach zwierząt, grzybów i niektórych roślin (na przykład alg, mchów lub paproci). W centrum komórek komórek okrytozalążkowe centriole są nieobecne.

Rybosomy.

Rybosomy - bardzo ważny obowiązkowy organoid wszystkich komórek, zarówno eukariotycznych, jak i prokariotycznych, ponieważ zapewnia jeden z głównych przejawów życia - syntezę białek. Rybosomy nie mają błony i składają się z rybosomalnego RNA (rRNA) i dużej liczby białek. Każdy rybosom ma dwie podjednostki: dużą i małą. Główną funkcją małej podjednostki jest „dekodowanie” informacji genetycznej. Wiąże informacyjny RNA (mRNA) i transferowy RNA (tRNA) przenoszący aminokwasy. Funkcją dużej podjednostki jest tworzenie wiązania peptydowego między aminokwasami wprowadzonymi do rybosomu przez dwie sąsiednie cząsteczki tRNA. Białka i rRNA, które tworzą rybosomy, są syntetyzowane w jądrze (w jąderku), a następnie wchodzą do cytoplazmy. Ponadto rybosomy znajdują się w organellach, które mają własny aparat genetyczny - w mitochondriach i plastydach. Rybosomy znajdują się w cytoplazmie komórek swobodnie lub na powierzchni szorstkiej retikulum endoplazmatycznego. Czasami na jednej cząsteczce mRNA składa się kilka rybosomów (podobna struktura to tzw polisom ). Pod względem wielkości rybosomy cytoplazmatyczne eukariontów są nieco większe niż rybosomy prokariotów oraz rybosomy mitochondriów i plastydów.

Retikulum endoplazmatyczne (retikulum endoplazmatyczne).

Retikulum endoplazmatyczne (retikulum endoplazmatyczne) przenika przez całą cytoplazmę większości komórek. Składa się z licznych jednowarstwowych kanalików membranowych, cystern i kanałów najbardziej zróżnicowanych różne kształty i rozmiar, które łączą się z plazmą i błonami jądrowymi.

Retikulum endoplazmatyczne dzieli się na dwa typy: gładkie i szorstkie. Rybosomy znajdują się na błonach szorstkiej sieci. Białka są syntetyzowane w tych rybosomach, które następnie wchodzą do wnęk retikulum endoplazmatycznego i są transportowane wzdłuż nich do kompleksu Golgiego. Na błonach retikulum endoplazmatycznego gładkiego znajdują się kompleksy enzymatyczne biorące udział w syntezie węglowodanów, tłuszczów i barwników. W niektórych wyspecjalizowanych komórkach retikulum endoplazmatyczne pełni specjalne funkcje. Tak w Komórki mięśniowe W retikulum endoplazmatycznym gromadzi się wapń, który jest uwalniany podczas skurczu mięśni i usuwany z powrotem podczas relaksacji. Niektóre komórki (np. erytrocyty) tracą retikulum endoplazmatyczne w miarę dojrzewania.

.

Kompleks Golgiego (aparat Golgiego) zwykle znajduje się w pobliżu jądra i składa się ze złożonej sieci jednowarstwowych formacji membranowych o różnych kształtach i rozmiarach. Z reguły jest to grupa duża płaskie zagłębienia ułożone w stosy, z wystającymi z nich kanalikami i pęcherzykami.

W zespole Golgiego gromadzą się produkty syntetycznej aktywności komórek (białka, węglowodany i tłuszcze) oraz substancje dostające się do komórki z otoczenia. Tutaj może wystąpić dodatkowa modyfikacja tych substancji, na przykład składniki węglowodanowe są dodawane do białek w celu utworzenia glikoprotein. Następnie substancje mogą dostać się do cytoplazmy w postaci kropelek lub ziaren lub zostać wydalone (wydzielone) z komórki. Kanaliki błonowe i pęcherzyki kompleksu Golgiego biorą udział w tworzeniu lizosomów i wakuoli.

Lizosomy.

Lizosomy - małe jednowarstwowe pęcherzyki błonowe, które tworzą się w zespole Golgiego. Zawierają duża liczba enzymów (około 40) i są w stanie rozkładać i trawić różne substancje - białka, polisacharydy, tłuszcze i kwasy nukleinowe, zarówno wchodzące do komórki z zewnątrz, jak i powstające w samej komórce. Te. lizosomy działają jako „ośrodki trawienia” komórki. Wiele lizosomów znajduje się w leukocytach, gdzie biorą udział w trawieniu mikroorganizmów. Przeterminowane i uszkodzone makrocząsteczki (białka, RNA itp.) również dostają się do lizosomów, gdzie są rozkładane na monomery i ponownie wchodzą do cytoplazmy, aby wziąć udział w metabolizmie. Jeśli błony lizosomów zostaną zniszczone, ich enzymy trawienne zaczynają niszczyć organelle komórkowe i inne struktury, prowadząc do śmierci komórki. Taki proces zachodzi np. podczas resorpcji narządów tymczasowych zarodków lub larw (skrzeli i ogona u kijanki).

mitochondria.

mitochondria są mikroskopijnymi ciałami różne kształty otoczony dwuwarstwową membraną. Ich rozmiary wahają się od 0,2 do 7 nm.

zewnętrzna męmbrana Metochondria są gładkie, a wewnętrzna tworzy liczne rozgałęzione fałdy skierowane do wnętrza mitochondriów, tzw. cristae, które znacznie zwiększają powierzchnię błony wewnętrznej. Matryca- wewnętrzna zawartość metochondriów, tj. przestrzeń ograniczona błoną wewnętrzną. W macierzy metochondrialnej obecne są liczne enzymy. Podczas tlenowego etapu metabolizmu energetycznego (oddychanie komórkowe) enzymy te biorą udział w utleniającym rozpadzie tłuszczów, białek i węglowodanów do wody i dwutlenek węgla. Wewnętrzna błona mitochondriów zawiera białka przenoszące elektrony oraz inne enzymy biorące udział w utlenianiu substratów biologicznych i tworzeniu ATP w procesie fosforylacji oksydacyjnej. Wewnętrzna błona mitochondrialna jest praktycznie nieprzepuszczalna dla protonów, dlatego podczas utleniania substratów powstaje na niej gradient stężenia protonów, którego energia jest wykorzystywana do syntezy ATP. Tak więc mitochondria są „stacjami energetycznymi” komórek, których główną funkcją jest utlenianie różnych substancji, połączone z syntezą ATP. Mitochondria mają własną kolistą cząsteczkę DNA i cały aparat niezbędny do syntezy białek (rybosomy, mRNA i tRNA). Liczba mitochondriów w komórkach może wahać się od jednego lub kilku do kilkudziesięciu. Są w stanie dzielić się, tworząc mitochondria potomne. Mitochondria znajdują się w komórkach wszystkich tlenowych (żyjących w warunkach tlenowych) eukariotów, tj. u roślin, grzybów i zwierząt.

Plastydy.

plastydy - organelle cytoplazmatyczne otoczone dwuwarstwową błoną występują tylko w komórki roślinne. W komórkach zwierząt i grzybów nie ma plastydów. Podobnie jak w mitochondriach, plastydy mają własny aparat genetyczny - kolistą cząsteczkę DNA, rybosomy i Różne rodzaje RNA. Istnieją trzy rodzaje plastydów: chloroplasty, chromoplasty I leukoplasty.

- zielone plastydy. Ich zielony kolor wynika z faktu, że zawierają zielony pigment chlorofilu. Chloroplasty są obecne w komórkach fotosyntetycznych wszystkich roślin zielonych. Ich kształt przypomina soczewkę. Chloroplasty w algach to tzw chromatofory . Mają różnorodne kształty (spiralne, siatkowe, gwiaździste).

Chloroplasty otoczone są dwuwarstwową błoną. Błona zewnętrzna jest gładka, aw wewnętrznej tworzą się liczne wyrostki, które tworzą formacje soczewkowate - tylakoidy , zebrane w stosy - ziarna. Nazwa wewnętrznej zawartości chloroplastów - zrąb . Błony tylakoidów zawierają pigmenty i białka przenoszące elektrony zaangażowane w lekką fazę fotosyntezy. Pod wpływem światła rozkładają wodę. W tym przypadku uwalniany jest wolny tlen, a uwolnione elektrony przenoszone są na cząsteczkę NADP+, redukując ją do NADPH. Proces przenoszenia elektronów związany jest z syntezą ATP (fotofosforylacja). Enzymy zaangażowane w ciemną fazę fotosyntezy są zlokalizowane w zrębie. Za pomocą ATP i NADPH wytwarzanych w fazie lekkiej syntetyzują glukozę z wody i dwutlenku węgla. Chloroplasty mogą tracić chlorofil i zamieniać się w chromoplasty I leukoplasty . Taki proces zachodzi np. jesienią, kiedy liście żółkną i czerwienieją oraz gdy dojrzewają zielone owoce.

chromoplasty - są to plastydy, pomalowane na kolor żółty, czerwony i pomarańczowy, mogą mieć różne kształty i rozmiary. Ich kolor wynika z obecności różnych pigmentów (karotenów, ksantofili, likopenu itp.). Chromoplasty mogą określać kolor różnych części roślin: łodyg, kwiatów, owoców, liści. Pod wpływem światła chromoplasty mogą przekształcić się w chloroplasty. Na przykład dzieje się tak, gdy korzenie marchwi stają się zielone.

Leukoplasty - Są to bezbarwne plastydy, pozbawione pigmentów, zbliżone kształtem i wielkością do chloroplastów. Gromadzą substancje zapasowe (skrobia, tłuszcze, białka). Leukoplasty występują m.in różne części rośliny: korzenie, bulwy itp. Pod wpływem światła, podobnie jak chromoplasty, mogą przekształcić się w chloroplasty. Na przykład bulwy ziemniaka zmieniają kolor na zielony w świetle.

wakuole.

wakuole są to zaokrąglone wnęki otoczone jednowarstwową membraną, wypełnione sokiem komórkowym zawierającym różne substancje mineralne i organiczne (węglowodany, białka, alkaloidy, barwniki, garbniki, różne sole i ich kryształy itp.). Z pęcherzyków kompleksu Golgiego powstają wakuole. Duże wakuole są typowe dla komórek roślinnych, gdzie biorą udział w utrzymaniu turgoru; zwykle nie występują w komórkach zwierzęcych. W organizmach jednokomórkowych wakuole pełnią specjalne funkcje trawienia (wakuole trawienne) oraz usuwania nadmiaru wody i produktów przemiany materii z komórek (wakuole kurczliwe).

Specjalne organelle.

Specjalne organelle obecne w wyspecjalizowanych komórkach, które pełnią określone funkcje. Tak więc rzęski i wici są odpowiedzialne za Różne rodzaje ruch. Z ich pomocą odbywa się ruch organizmów jednokomórkowych i wielokomórkowych, zoospor glonów, plemników ssaków itp. Nabłonek rzęskowy pokrywa przełyk i Drogi oddechowe zwierząt i ludzi, skrzela ryb, a także powierzchnię ciała robaków rzęskowych. Miofibryle to włókna zbudowane z białek aktyny i miozyny, które zapewniają aktywność skurczową wszystkich typów mięśni.

Oprócz organelli komórki mogą zawierać różne inkluzje (ziarna skrobi, krople tłuszczu, granulki białka lub glikogenu). Z reguły pełnią funkcje zapasowe. Czasami w postaci inkluzji mogą gromadzić się produkty przemiany materii komórek - kryształy kwasów organicznych i pigmentów.

W następnej części przyjrzymy się eukariontom.

Organelle to maleńka struktura komórkowa, która pełni określone funkcje wewnątrz. Organelle są osadzone w cytoplazmie. W bardziej złożonym komórki eukariotyczne organelle są często otoczone własną błoną. Tak jak narządy wewnętrzne ciała, organelle są wyspecjalizowane i pełnią określone funkcje niezbędne do prawidłowego funkcjonowania komórek. Oni mają szerokie koło obowiązki: od wytwarzania energii po kontrolowanie wzrostu i reprodukcji komórek.

organelle eukariotyczne

Komórki eukariotyczne to komórki z jądrem. Jądro jest ważną organellą otoczoną podwójną błoną zwaną otoczką jądrową, która oddziela zawartość jądra od reszty komórki. Komórki eukariotyczne zawierają również różne organelle komórkowe. Przykładami organizmów eukariotycznych są zwierzęta, rośliny i. i zawierają wiele takich samych lub różnych organelli. W komórkach roślinnych występują również organelle, których nie ma w komórkach zwierzęcych i odwrotnie. Przykłady głównych organelli występujących w komórkach roślinnych i zwierzęcych obejmują:

• - struktura związana z błoną, która zawiera informacje dziedziczne (DNA), a także kontroluje wzrost i reprodukcję komórki. Jest to zwykle najważniejsza organella w komórce.
• , jako producenci energii, przekształcają energię w formy, z których może korzystać komórka. Są również zaangażowani w inne procesy, takie jak podział, wzrost i.
• - rozległa sieć kanalików i kieszonek, które syntetyzują błony, białka wydzielnicze, węglowodany, lipidy i hormony.
• - struktura odpowiedzialna za produkcję, magazynowanie i dostawę niektórych substancje komórkowe zwłaszcza z retikulum endoplazmatycznego.
• - organelle składające się z RNA i białek i są odpowiedzialne za syntezę białek. Rybosomy znajdują się w cytosolu lub są związane z retikulum endoplazmatycznym.
• - te worki błonowe enzymów przetwarzają materiał organiczny komórki poprzez trawienie makrocząsteczek komórkowych, takich jak kwasy nukleinowe, polisacharydy, tłuszcze i białka.
• , podobnie jak lizosomy, są połączone błoną i zawierają enzymy. Przyczyniają się do detoksykacji alkoholu, formy kwas żółciowy i rozkłada tłuszcze.
• to wypełnione płynem, zamknięte struktury najczęściej spotykane w komórkach roślinnych i grzybach. Są odpowiedzialni za szeroki zasięg ważne funkcje, w tym przechowywanie składniki odżywcze, detoksykacji i usuwania odpadów.
• - plastydy zawarte w komórkach roślinnych, ale nieobecne w komórkach zwierzęcych. Chloroplasty pochłaniają energię światło słoneczne Dla .
• - sztywna ściana zewnętrzna znajdująca się w pobliżu błony plazmatycznej w większości komórek roślinnych, zapewniająca wsparcie i ochronę komórki.
• - cylindryczne struktury znajdują się w komórkach zwierzęcych i pomagają organizować montaż mikrotubul podczas.
• - formacje przypominające włosy z zewnętrzna strona niektóre komórki, które wykonują ruch komórkowy. Składają się z wyspecjalizowanych grup mikrotubul zwanych ciałami podstawnymi.

komórki prokariotyczne

Komórki prokariotyczne mają mniej złożoną strukturę niż komórki eukariotyczne. Nie mają jądra, w którym DNA jest związane przez błonę. Prokariotyczny DNA znajduje się w regionie cytoplazmy zwanym nukleoidem. Podobnie jak komórki eukariotyczne, komórki prokariotyczne mają błonę komórkową, ścianę komórkową i cytoplazmę. W przeciwieństwie do eukariontów, prokarioty nie zawierają organelli związanych z błoną. Mają jednak pewne niebłoniaste organelle, takie jak rybosomy, wici i plazmidy (koliste struktury DNA, które nie biorą udziału w rozmnażaniu). Przykłady komórki prokariotyczne są i .

Komórka

Żywa materia występuje w organizmie w postaci komórek i struktur niekomórkowych.

Komórka (komórka) jest elementarną jednostką strukturalną i funkcjonalną żywej istoty, która ma wszystkie cechy organizmu: wzrost, rozmnażanie, metabolizm, drażliwość.

Podstawowe zasady budowy wszystkich ogniw są takie same. Wszystkie organizmy wielokomórkowe i większość organizmów jednokomórkowych należą do eukariontów eukarionty - jądrowe, tj. posiadające jądro komórkowe. Do grupy prokariontów - niejądrowych - należą głównie bakterie.

Rozważ budowę komórki eukariotycznej. Każda taka komórka składa się z błony cytoplazmatycznej, cytoplazmy i jądra (cytoplasmic membrana, cytoplasm et nucleus) (ryc. 1).

Ryż. 1. Struktura komórka zwierzęca: 1 - błona cytoplazmatyczna; błona śluzowa cytoplazmy 2 - hialoplazma; hialoplazma 3 - lizosom; lizosom 4 - endocytoza; endocytoza; 5 - centriola; centriola; 6 - egzocytoza; egzocytoza; 7 - granulka wydzielnicza; ziarnistość wydzielnicza; 8 - rybosomy; rybosomy 9 - mitochondrium; mitochondrium; 10 - Aparat Golgiego; Aparat Golgiego; 11 - rdzeń; jądro; 12 - jąderko; jąderko; 13 - cytoszkielet; cytoszkielet; 14 - szorstka siateczka śródplazmatyczna; aspera retikulum endoplazmatyczne; 15 - retikulum endoplazmatyczne gładkie laevibus retikulum endoplazmatyczne

Błona cytoplazmatyczna (plazmatyczna) (błona śluzowa cytoplazmy) o grubości 8-12 nm pokrywa komórkę i oddziela ją od środowiska. Błona ta zbudowana jest z dwóch warstw lipidów (lipidów). Lipidy to substancje tłuszczopodobne, których główną właściwością jest hydrofobowość (nieprzepuszczalność wody). Główną funkcją membrany jest bariera: nie pozwala na rozprzestrzenianie się zawartości komórki i zapobiega przenikaniu niebezpiecznych substancji do komórki. Liczne cząsteczki białek są osadzone w lipidach. Jeden z nich jest włączony poza membrany, inne wewnątrz, a jeszcze inne przenikają membranę na wskroś. Działają również białka błonowe cała linia najważniejsze funkcje. Niektóre białka są receptorami, za pomocą których komórka odczuwa różne efekty na swojej powierzchni. Inne białka tworzą kanały, przez które różne jony są transportowane do iz komórki. Trzecie białka to enzymy, które zapewniają procesy życiowe w komórce. Cząstki jedzenia nie mogą przejść przez membranę; dostają się do komórki przez fagocytozę (cząstki stałe) lub pinocytozę (cząstki płynne). Nazwa zwyczajowa fago- i pinocytoza - endocytoza. Istnieje również proces odwrotny do endocytozy - egzocytoza. Podczas egzocytozy substancje syntetyzowane w komórce (na przykład hormony) są upakowane w pęcherzykach błonowych. Następnie te bąbelki zbliżają się Błona komórkowa, są w niej osadzone i wyrzucają swoją zawartość z komórki do środowiska międzykomórkowego. W ten sam sposób komórka może pozbyć się niepotrzebnych produktów przemiany materii.

Cytoplazma pod błoną zawiera hialoplazmę (hialoplazmę), organelle (organelle) i inkluzje (inclusio). Hialoplazma (cytozol) jest główną półpłynną substancją (matrycą) cytoplazmy, która łączy wszystkie struktury komórkowe i zapewnia ich interakcję. Jest też seria procesy biochemiczne(glikoliza, synteza niektórych białek itp.).

Organelle to struktury, które są stale obecne w komórce i pełnią określone funkcje. Organelle dzielą się na membranowe (są oddzielone od hialoplazmy membranami o strukturze podobnej do cytoplazmatycznej) i niebłonowe (bez membrany). Te pierwsze obejmują jądro, retikulum endoplazmatyczne, aparat Golgiego, lizosomy, mitochondria, podczas gdy te drugie obejmują rybosomy, centrum komórki i cytoszkielet. Inkluzje to nietrwałe składniki komórki, które pojawiają się i znikają w zależności od poziomu metabolizmu, na przykład granulki polisacharydu lub kropelki tłuszczu.

Rdzeń – zasadnicza struktura w komórkach eukariotycznych. Kształt jąder jest często okrągły, owalny lub w kształcie fasoli. Jądra niektórych komórek mają postać pierścienia, prostych lub kilku zakrzywionych prętów. W komórkach krwi (leukocytach) mają złożoną segmentację.

Różny wpływy mechaniczne może zmienić kształt jądra. Na przykład twarde centrum komórki powoduje wgłębienie, a jądro przybiera kształt podkowy. Skurcz lub rozciągnięcie komórki znajduje również odzwierciedlenie w kształcie jądra. Na kształt niektórych komórek (leukocytów) ma wpływ wiek komórek.

Jądro przechowuje, wdraża i przekazuje informacje dziedziczne. Składa się z otoczki jądrowej, macierzy jądrowej (nukleoplazmy), chromatyny i jąderka (jednego lub więcej).

Otoczka jądrowa składa się z dwóch błon. Błona zewnętrzna w niektórych obszarach przechodzi do kanałów retikulum endoplazmatycznego. W otoczka jądrowa istnieje wiele porów o średnicy około 90 nm, przez które cząsteczki RNA opuszczają jądro do cytoplazmy, a enzymy, cząsteczki ATP, jony nieorganiczne itp. przenikają do jądra z cytoplazmy.

Zawartość jądra to żelowata matryca zwana macierzą jądrową (nukleoplazma), która zawiera chromatynę i jedno lub więcej jąderek. Macierz jądrowa zawiera białka błonowe i interchromatynowe, białka enzymatyczne, RNA, segmenty DNA, a także różne jony i nukleotydy.

Chromatyna (Chromatin) na wybarwionych preparatach komórkowych to sieć cienkich pasm (fibrillis fibrillis), małych granulek lub grudek. Chromatyna jest oparta na nukleoproteinach - długich nitkowatych cząsteczkach DNA (około 40%), połączonych z określonymi białkami - histonami histonami (40%). Chromatyna zawiera również RNA, kwaśne białka, lipidy i minerały(jony Ca2- i Mg2+), a także enzym polimeraza DNA, który jest niezbędny do replikacji DNA. W procesie podziału jądrowego nukleoproteiny spiralizują się, skracają, w wyniku czego zagęszczają się i tworzą zwarte chromosomy w kształcie pręcików, które stają się widoczne pod mikroskopem świetlnym.

Jądra są zaokrąglonymi, silnie zwartymi obszarami nie ograniczonymi błoną. Jądro komórkowe o średnicy 1-2 mikronów lub większej. Kształt, wielkość i liczba jąder zależy od stan funkcjonalny jądra: im większe jąderko, tym wyższa jest jego aktywność.

Jąderko zawiera około 80% białka, 10-15% RNA, 2-12% DNA. Podczas podziału jądrowego jąderka ulegają zniszczeniu. Pod koniec podziału komórki jąderko tworzy się ponownie wokół pewnych regionów chromosomów zwanych organizatorami jąderkowymi. Geny rybosomalnego RNA są zlokalizowane w organizatorach jąderkowych. Tutaj syntetyzowany jest rybosomalny RNA, który łączy się z białkami, co prowadzi do powstania podjednostek rybosomu. Te ostatnie przechodzą przez pory w błonie jądrowej do cytoplazmy. Zatem jąderko jest miejscem syntezy rRNA i samoorganizacji rybosomów.

Retikulum endoplazmatyczne (retikulum endoplazmatyczne EPS) lub retikulum endoplazmatyczne (EPR) to system rurek i wnęk, które penetrują całą cytoplazmę komórki. Istnieją gładkie (ziarniste) i szorstkie (ziarniste) EPS. Szorstki ER zawiera wiele rybosomów. To tam syntetyzuje się większość białek. Na powierzchni gładkiego EPS syntetyzowane są węglowodany i lipidy. W jej zagłębieniach gromadzą się jony wapnia - ważne regulatory wszystkich funkcji komórek i całego organizmu. Substancje syntetyzowane na membranach EPS są transportowane wewnątrz kanalików siateczki i transportowane przez nie do miejsc magazynowania lub wykorzystania w reakcjach biochemicznych.

Aparat Golgiego (kompleks) (Apparatum (complexu) Golgi) to system zbiorników, w których gromadzą się substancje syntetyzowane przez komórkę. Tutaj substancje te przechodzą dalsze przemiany biochemiczne, są pakowane w pęcherzyki błonowe i przenoszone do tych miejsc w cytoplazmie, gdzie są potrzebne, lub są transportowane do błony komórkowej i usuwane na zewnątrz komórki na drodze egzocytozy.

Lizosomy Lizosomy to małe błoniaste pęcherzyki zawierające do 50 różne rodzaje enzymy trawienne zdolne do rozkładania białek, węglowodanów, lipidów, kwasów nukleinowych. Lizosomy powstają w zespole Golgiego, gdzie enzymy trawienne są modyfikowane i gromadzone. Lizosomy i ich enzymy są również wykorzystywane przez komórkę w przypadkach, gdy konieczna jest wymiana uszkodzonych obszarów komórki. W tym przypadku uszkodzony obszar jest otoczony ze wszystkich stron błoną, a następnie lizosom łączy się z tą błoną. W ten sposób enzymy dostają się do izolowanego obszaru i niszczą go, aby na jego miejscu mógł powstać nowy. Ten proces nazywa się autofagią autofagii.

Mitochondria Mitochondria to organelle komórkowe zaangażowane w proces oddychania komórkowego i magazynowania energii dla komórki. Liczba mitochondriów w komórce waha się od jednostek (plemników) do tysięcy. Szczególnie dużo mitochondriów jest w tych komórkach, które potrzebują dużych ilości energii (komórki wątroby, komórki mięśniowe).

Mitochondria, w przeciwieństwie do innych organelli komórkowych, posiadają własny system genetyczny, który zapewnia ich samoreprodukcję. Mitochondria mają własne DNA, RNA i specjalne rybosomy. Jeśli komórka ma się podzielić lub intensywnie zużywa energię, mitochondria zaczynają się dzielić, a ich liczba wzrasta. Jeśli zapotrzebowanie na energię jest zmniejszone, liczba mitochondriów w komórkach znacznie spada.

Rybosomy Rybosomy to bardzo małe organelle niezbędne do syntezy białek. W komórce jest ich kilka milionów. Rybosomy składają się z białka i rRNA, powstają w jądrze w rejonie jąderka i wychodzą przez pory jądrowe do cytoplazmy. Rybosomy mogą być zawieszone w cytoplazmie, ale częściej znajdują się w grupach na powierzchni retikulum endoplazmatycznego.

Wszystkie eukarionty mają złożoną cytoplazmę system wspomagający- cytoszkielet cytoszkielet. Składa się głównie z mikrotubul mikrotubul i mikrofilamentów mikrofilamentów.

Mikrotubule penetrują całą cytoplazmę i są pustymi rurkami o średnicy 20–30 nm. Ich ściany tworzą spiralnie skręcone włókna zbudowane z tubuliny białkowej. Mikrotubule są silne i tworzą szkielet wspierający cytoszkielet. Oprócz mechanicznego mikrotubule pełnią funkcję transportową, uczestnicząc w przenoszeniu różnych substancji przez cytoplazmę. Mikrofilamenty to filamenty białkowe o średnicy około 4 nm. Ich podstawą jest białko aktyna. Mikrofilamenty znajdują się blisko błony plazmatycznej i są zdolne do zmiany jej kształtu, co jest bardzo ważne dla procesów fagocytozy fagocytozy i pinocytozy pinocytozy.

Centrum komórki (centrosom centrosomu) znajduje się w cytoplazmie w pobliżu jądra. Tworzą go dwa centriole centriole - cylindry umieszczone prostopadle do siebie i składające się z mikrotubul oraz mikrotubul rozchodzących się od centrioli. Centrum komórkowe odgrywa ważną rolę w podziale komórki.

STRUKTURA KOMÓRKI EUKARIOTYCZNEJ

eukariotyczny komórka ma złożona struktura. Składa się z trzech części: błony plazmatycznej, cytoplazmy z organellami i jądra. Zbadaliśmy strukturę błony plazmatycznej. Zapoznajmy się teraz z innymi strukturami komórki.

Cytoplazma. Płynna zawartość komórki z organelle(z gr. organon - narzędzie, narzędzie i epdos- stałe) jest tzw cytoplazma(z gr. itcitos - naczynie, tutaj jest komórka i plazma - Edukacja). Główną substancją cytoplazmy jest woda. Jego zawartość w niektórych komórkach sięga 90%. Cytoplazma żywych komórek jest w ciągłym ruchu (krążeniu), co zapewnia wzajemne połączenie wszystkich organelli i dostęp do nich różnych substancji. Organelle błonowe i niebłonowe znajdują się w cytoplazmie komórki eukariotycznej.

organelle błonowe. Organelle komórkowe błonowe mogą mieć jedną lub dwie błony. Organelle jednobłonowe obejmują retikulum endoplazmatyczne, aparat Golgiego i lizosomy.

Retikulum endoplazmatyczne (EPS) to zamknięty system licznych kanalików, zbiorników, które przenikają całą cytoplazmę. ER dzieli komórkę na oddzielne przedziały, zapewnia komunikację między częściami komórki i transport substancji. Wyróżnić gładki I ziarnisty retikulum endoplazmatyczne. Na gładkiej ER syntetyzowane są lipidy i polisacharydy, na przykład synteza glikogenu w komórkach zwierzęcych. Rybosomy znajdują się na ziarnistym ER, gdzie zachodzi biosynteza białek. Zsyntetyzowane substancje są transportowane przez kanały ER w całej komórce.

Kolejna struktura jest bezpośrednio połączona z EPS - Aparat Golgiego. Tworzą go stosy spłaszczonych dysków i bąbelków. Tutaj następuje gromadzenie syntetyzowanych substancji, ich pakowanie i usuwanie z komórki. Aparat Golgiego jest dobrze rozwinięty w komórkach różnych gruczołów.

Tworzą się pęcherzyki aparatu Golgiego lizosomy (z gr. licealista - rozpuścić). Te pęcherzyki błonowe są wypełnione enzymy trawienne, które rozkładają substancje organiczne dostające się do komórki (białka, węglowodany, lipidy, kwasy nukleinowe). Lizosomy występują we wszystkich komórkach roślin, grzybów i zwierząt. Dostarczają dodatkowych „surowców” dla różnych procesów życiowych w komórce. Podczas głodu lizosomy trawią również niektóre organelle bez zabijania komórki. To częściowe trawienie dostarcza komórce pewnych składników odżywczych na krótki czas. Niekiedy lizosomy trawią całe grupy komórek, tkanek – gdy jest to konieczne w rozwoju zwierząt, np. utrata ogona u kijanki w procesie przekształcenia jej w żabę.

Dwubłonowe organelle komórki obejmują mitochondria i chloroplasty. Mają własne cząsteczki DNA, są zdolne, niezależnie od jądra komórkowego, do biosyntezy i podziału białek. Te organelle wykonują jedną z najbardziej istotne funkcje- przekształcają energię w formy, które mogą być wykorzystane do reakcji życiowej aktywności komórki.

mitochondria(z gr. mito- wątek i chondrion- ziarno, ziarno) są charakterystyczne dla wszystkich komórek eukariotycznych. Są na tyle duże, że można je zobaczyć pod mikroskopem świetlnym. Mitochondria są wydłużone. Ich zewnętrzna błona jest gładka, natomiast wewnętrzna jest pofałdowana. Mitochondria nazywane są elektrowniami komórki. W procesie oddychania zachodzi w nich ostateczne utlenianie substancji organicznych tlenem atmosferycznym. Energia uwolniona w tym procesie jest magazynowana w cząsteczkach ATP syntetyzowanych w mitochondriach.

Chloroplasty (z gr. chloros- zielony i plastyczność- modny), w przeciwieństwie do mitochondriów, są charakterystyczne tylko dla komórek roślinnych, ale występują również w niektórych pierwotniakach, na przykład w zielonej euglenie. Z tymi organellami związany jest proces fotosyntezy. Chloroplasty są nieco większe niż mitochondria i są również wyraźnie widoczne pod mikroskopem świetlnym. Kształt chloroplastów jest dwustronnie wypukły. Wewnątrz znajdują się liczne membrany, na których istnieje proces fotosynteza. Zawiera również barwnik chlorofil, który nadaje chloroplastom ich zielony kolor.

Oprócz chloroplastów komórki roślinne zawierają leukoplasty i chromoplasty. chromoplasty (z gr. chrom- kolor i plastyczność- modny) zawierają czerwone, pomarańczowe i żółte pigmenty. Leukoplasty (z gr. leukos - biały i plastyczność- modelowane) nie zawierają pigmentów. Występują w niebarwionych częściach roślin. Składniki odżywcze są przechowywane w leukoplasty.

Oprócz chloroplastów, chromoplastów i leukoplasty komórki roślinne zawierają również wakuole (od łac. próżnia- pusty). Są to jednobłonowe pęcherzyki wypełnione sokiem komórkowym. W soku komórkowym rozpuszczone są cukry, barwniki, sole mineralne i kwasy organiczne. W młodych komórkach roślinnych wakuole są małe i liczne. W miarę wzrostu kilka wakuoli łączy się ze sobą i powstaje jedna duża.

organelle niebłonowe. Oprócz struktur błonowych w komórce znajdują się różne organelle niebłonowe.

Rybosomy- bardzo małe ciała w kształcie grzyba, składający się z dwóch połówek - podjednostek, w których zachodzi biosynteza białek. Rybosom składa się z rybosomalnego RNA i białek. Część rybosomów znajduje się na ziarnistej retikulum endoplazmatycznym. Inne rybosomy, tzw. wolne, znajdują się w cytoplazmie.

Wszystkie komórki eukariotyczne mają wydrążone cylindryczne struktury - mikrotubule. Zbudowane są z białek. Niektóre organelle, takie jak centrum komórkowe, powstają z mikrotubul.

Centrum komórkowe zwykle znajduje się w pobliżu jądra i składa się z dwóch prostopadłych centrioli i centrosfery. Centriole (od łac. środek m -środek) - małe cylindryczne organelle, których ściany są utworzone przez mikrotubule. Centrosfera składa się z pojedynczych mikrotubul tworzących halo wokół centrioli. Centrum komórkowe bierze udział w podziale komórkowym, z jego mikrotubul powstają nici wrzeciona rozszczepienia, co zapewnia równomierne rozmieszczenie chromosomów w komórkach potomnych. Centrum komórkowe znajduje się w komórkach zwierząt i roślin niższych.

Organelle ruchu komórkowego - rzęski i wici . Są one charakterystyczne głównie dla organizmów jednokomórkowych, ale są również obecne w niektórych komórkach organizmów wielokomórkowych, np. w nabłonku rzęskowym. Rzęski i wici to wyrostki cytoplazmy otoczone błoną plazmatyczną. Wewnątrz wypustek znajdują się mikrotubule, których skurcze wprawiają komórkę w ruch.

Oprócz organelli cytoplazma komórki może również zawierać różne inkluzje, które nie są trwałe. struktury komórkowe, ale powstają przejściowo, na przykład krople oleju, ziarna skrobi.

Rdzeń. Centrum regulacyjne komórki to rdzeń . Jest oddzielony od cytoplazmy podwójną błoną otoczka jądrowa . Koperta jądrowa zawiera pory jądrowe. Za ich pośrednictwem powstaje połączenie między organellami cytoplazmy a jądrem.

Wewnątrz rdzeń jest wypełniony sok nuklearny , w których znajdują się cząsteczki DNA. W rdzeniu nie można ich odróżnić, ponieważ mają formę cienkie nici. W jądrze można również zobaczyć jedną lub więcej ciemnych zaokrąglonych formacji - jąderka . Składają rybosomy.

Jądro reguluje wszystkie procesy życiowe komórki, zapewnia przekazywanie informacji dziedzicznych. Zachodzi tu replikacja DNA, synteza RNA i składanie rybosomów. Jądro jest charakterystyczne dla wszystkich komórek eukariotycznych, z wyjątkiem wyspecjalizowanych, na przykład dojrzałych erytrocytów.

W komórce grzyba widoczne są krople oleju. Na zewnątrz komórka grzyba pokryta jest chitynową błoną.