Клетка человека и ее строение и функции: Строение клетки человека и ее функции в организме

Содержание

Клетка человека ее строение и функции: таблица, особенности устройства и что такое клеточный центр

Все живые существа и организмы на Земле состоят из клеток: растения, грибы, бактерии, животные, люди. Несмотря на минимальный размер, все функции целого организма выполняет клетка. Внутри нее протекают сложные процессы, от которых зависит жизнеспособность тела и работа его органов….

Структурные особенности

Учёные занимаются изучением особенности строения клетки и принципов ее работы. Детально рассмотреть особенности структуры клетки можно только при помощи мощного микроскопа.

Все наши ткани кожные покровы, кости, внутренние органы состоят из клеток, которые являются строительным материалом, бывают разных форм и размеров, каждая разновидность выполняет определённую функцию, но основные особенности их строения сходны.

Сначала выясним, что лежит в основе структурной организации клеток. В ходе проведенных исследований ученые установили, что клеточным фундаментом является мембранный принцип. Получается, что все клетки образованы из мембран, которые состоят из двойного слоя фосфолипидов, куда с наружной и внутренней стороны погружены молекулы белков.

Какое свойство характерно для всех типов клеток: одинаковое строение, а также функционал регулирование процесса обмена веществ, использование собственного генетического материала (наличие ДНК и РНК), получение и расход энергии.

Строение клетки

В основе структурной организации клетки выделяются следующие элементы, выполняющие определенную функцию:

  • мембрана клеточная оболочка, состоит из жиров и протеинов. Ее основная задача – отделять вещества, находящиеся внутри, от внешней среды. Структуру имеет полупроницаемую: способна пропускать кислород и оксид углерода,
  • ядро – центральная область и главный компонент, отделяется от других элементов мембраной. Именно внутри ядра находится информация о росте и развитии , генетический материал, представленный в виде молекул ДНК, входящих в состав хромосом,
  • цитоплазма это жидкая субстанция, образующая внутреннюю среду, где происходят разнообразные жизненно важные процессы, содержит в себе очень много важных компонентов.

Из чего состоит клеточное содержимое, каковы функции цитоплазмы и ее основных компонентов:

  1. Рибосома важнейший органоид, который необходим для процессов биосинтеза белков из аминокислот, белки выполняют огромное количество жизненно важных задач.
  2. Митохондрии – ещё один компонент, находящийся внутри цитоплазмы. Его можно описать одним словосочетанием – энергетический источник. Их функция заключается в обеспечении компонентов питанием для дальнейшего производства энергии.
  3. Аппарат Гольджи состоит из 5 – 8 мешочков, которые соединены между собой. Основная задача этого аппарата – передача протеинов в другие части клетки для обеспечения энергетического потенциала.
  4. Очистку от повреждённых элементов производят лизосомы.
  5. Транспортировкой занимается эндоплазматическая сеть, по которой белки перемещают молекулы полезных веществ.
  6. Центриоли отвечают за воспроизводство.

Ядро

Поскольку ядро клеточный центр, поэтому следует уделить его строению и функциям особое внимание. Данный компонент является важнейшим элементом для всех клеток: содержит наследственные признаки. Без ядра стали бы невозможными процессы размножения и передачи генетической информации. Посмотрите на рисунок, изображающий строение ядра.

  • Ядерная оболочка, которая выделена сиреневым цветом, пропускает внутрь нужные веществам и выпускает обратно через поры маленькие отверстия.
  • Плазма представляет собой вязкую субстанцию, в ней находятся все остальные ядерные компоненты.
  • ядро размещается в самом центре, имеет форму сферы. Его главная функция – образование новых рибосом.
  • Если рассмотреть центральную часть клетки в разрезе, то можно увидеть малозаметные синие переплетения хроматин, главное вещество, который состоит из комплекса белков и длинных нитей ДНК, несущих в себе необходимую информацию.

Клеточная мембрана

Давайте подробнее рассмотрим работу, строение и функции этого компонента. Ниже представлена таблица, наглядно показывающая важность внешней оболочки.

Название органоида Строение органоида Функции органоида
Наружная клеточная мембрана Очень тонкая плёнка, которая состоит из двух молекулярных слоев белка, а также из слоя липидов. Также присутствуют поры, через которые могут проникать некоторые вещества Мембрана отделяет клетку от внешней среды, но обладает полупроницаемостью. Регулирует поступление веществ в клетку, и обеспечивает обмен веществ между клеткой и окружающей средой.

Строение мембраны

Хлоропласты

Это ещё один наиважнейший компонент. Но почему о хлоропластах не было упомянуто раньше, спросите вы. Да потому, что этот компонент содержится только в клетках растений. Главное различие между животными и растениями заключается в способе питания: у животных оно гетеротрофное, а у растений автотрофное. Это означает, что животные не способны создавать, то есть синтезировать органические вещества из неорганических – они питаются готовыми органическими веществами. Растения же, напротив, способны осуществлять процесс фотосинтеза и содержат особые компоненты хлоропласты. Это пластиды зеленого оттенка, содержащие вещество хлорофилл. С его участием энергия света преобразуется в энергию химических связей органических веществ. Возбуждает сперма на девушках после минета или дикого секса? Тогда перейди на веб-сайт и посмотри какой бывает русская сперма https://русский-секс.com/sperma и ты получишь доступ к неограниченному контенту этой тематики.

Интересно! Хлоропласты в большом объеме сосредоточены главным образом в надземной части растений зелёных плодах и листьях.

Если вам зададут вопрос: назовите важную особенность строения органических соединений клетки, то ответ можно дать следующий.

  • многие из них содержат атомы углерода, которые обладают различными химическими и физическими свойствами, а также способны соединяться друг с другом,
  • являются носителями, активными участниками разнообразных процессов, протекающих в организмах, либо являются их продуктами. Имеются ввиду гормоны, разные ферменты, витамины,
  • могут образовывать цепи и кольца, что обеспечивает многообразие соединений,
  • разрушаются при нагревании и взаимодействии с кислородом,
  • атомы в составе молекул объединяются друг с другом с помощью ковалентных связей, не разлагаются на ионы и потому медленно взаимодействуют, реакции между веществами протекают очень долго по нескольку часов и даже дней.

Строение хлоропласт

Ткани

Клетки могут существовать по одной, как в одноклеточных организмах, но чаще всего они объединяются в группы себе подобных и образуют различные тканевые структуры, из которых и состоит организм. В теле человека существует несколько видов тканей:

  • эпителиальная – сосредоточена на поверхности кожных покровов, органов, элементов пищеварительного тракта и дыхательной системы,
  • мышечная мы двигаемся благодаря сокращению мышц нашего тела, осуществляем разнообразные движения: от простейшего шевеления мизинцем, до скоростного бега. Кстати, биение сердца тоже происходит за счёт сокращения мышечной ткани,
  • соединительная ткань составляет до 80 процентов массы всех органов и играет защитную и опорную роль,
  • нервная образует нервные волокна. Благодаря ей по организму проходят различные импульсы.

Соединительная ткань

Процесс воспроизводства

На протяжении всей жизни организма происходит митоз – так называют процесс деления, состоящий из четырёх стадий:

  1. Профаза. Две центриоли клетки делятся и направляются в противоположные стороны. Одновременно с этим хромосомы образуют пары, а оболочка ядра начинает разрушаться.
  2. Вторая стадия получила название метафазы. Хромосомы располагаются между центриолями, постепенно внешняя оболочка ядра полностью исчезает.
  3. Анафаза является третьей стадией, на протяжении которой продолжается движение центриолей в противоположном друг от друга направлении, а отдельные хромосомы также следуют за центриолями и отодвигаются друг от друга. Начинает сжиматься цитоплазма и вся клетка.
  4. Телофаза – окончательная стадия. Цитоплазма сжимается до тех пор, пока не появятся две одинаковые новые клетки. Формируется новая мембрана вокруг хромосом и появляется одна пара центриолей у каждой новой клетки.

Интересно! Клетки у эпителия делятся быстрее, чем у костной ткани. Все зависит от плотности тканей и других характеристик. Средняя продолжительность жизни основных структурных единиц составляет 10 дней.

Строение клетки

Строение клетки. Строение и функции клетки. Жизнь клетки.

Вывод

Вы узнали каково строение клетки самой важной составляющей организма. Миллиарды клеток составляют удивительно мудро организованную систему, которая обеспечивает работоспособность и жизнедеятельность всех представителей животного и растительного мира.

Строение и функции клетки реферат по биологии

План: I. Цитология. II. Строение клетки: II..1 мембрана; II..2 ядро; II..3 цитоплазма: а) органоиды: 1.эндоплазматическая сеть; 2.рибосомы; 3.комплекс Гольджи; 4.лизосомы; 5.клеточный центр; 6.энергетические органоиды. б) клеточные включения: 1. углеводы; 2. жиры; 3. белки. III. Функции клеток: III..1 деление клетки; III..2 обмен веществ: а) пластический обмен; б) энергетический обмен. III..3 раздражимость; III..4 роль органических веществ в осуществлении функций клетки: а) белки; б) углеводы; в) жиры; г) нуклеиновые кислоты: 1. ДНК; 2. РНК; д) АТФ. IV. Новые открытия в области клетки. V. Хабаровские цитологи. VI. Заключение Цитология. Цитология (греч. «цитос» — клетка, «логос» — наука) – наука о клетках. Цитология изучает строение и химический состав клеток, функции клеток в организме животных и растений, размножение и развитие клеток, приспособление клеток к условиям окружающей среды. Современная цитология – наука комплексная. Она имеет самые тесные связи с другими биологическими науками, например, с ботаникой, зоологией, физиологией, учением об эволюции органического мира, а также с молекулярной биологией, химией, физикой, математикой. Цитология – одна из молодых биологических наук, её возраст около 100 лет. Возраст же термина «клетка» насчитывает около 300 лет. Исследуя клетку как важнейшую единицу живого, цитология занимает центральное положение в ряду биологических дисциплин. Изучение клеточного строения организмов было начато микроскопами XVII века, в XIX веке была создана единая для всего органического мира клеточная теория (Т. Шванн, 1839). В ХХ веке быстрому прогрессу цитологии способствовали новые методы: электронная микроскопия, изотопные индикаторы, культивирование клеток и др. Название «клетка» предложил англичанин Р. Гук ещё в 1665 г., но только в XIX веке началось её систематическое изучение. Несмотря на то, что клетки могут входить в состав различных организмов и органов (бактерий, икринок, эритроцитов, нервов и т.д.) и даже существовать как самостоятельные (простейшие) организмы, в их строении и функциях обнаружено много общего. Хотя отдельная клетка представляет собой наиболее простую форму жизни, строение её достаточно сложно… Строение клетки. Клетки находятся в межклеточном веществе, обеспечивающем их механическую прочность, питание и дыхание. Основные части любой клетки – цитоплазма и ядро. Клетка покрыта мембраной, состоящей из нескольких слоёв молекул, обеспечивающей избирательную проницаемость веществ. В цитоплазме расположены мельчайшие структуры – органоиды. К органоидам клетки относятся: эндоплазматическая сеть, рибосомы, митохондрии, лизосомы, комплекс Гольджи, клеточный центр. Мембрана. Если рассматривать в микроскоп клетку какого-нибудь растения, например, корешка лука, то видно, что она окружена сравнительно толстой оболочкой. Оболочка совсем другой природы хорошо видна у гигантского аксона кальмара. Но не оболочка Название этого органоида отражает место расположения его в центральной части цитоплазмы (греч. «эндон» — внутри). ЭПС представляет собой очень разветвлённую систему канальцев, трубочек, пузырьков, цистерн разной величины и формы, отграниченных мембранами от цитоплазмы клетки. ЭПС бывает двух видов: гранулярная, состоящая из канальцев и цистерн, поверхность которых усеяна зёрнышками (гранулами) и агранулярная, т.е. гладкая (без гран). Граны в эндоплазматической сети ни что иное, как рибосомы. Интересно, что в клетках зародышей животных наблюдается в основном гранулярная ЭПС, а у взрослых форм – агранулярная. Зная, что рибосомы в цитоплазме служат местом синтеза белка, можно предположить, что гранулярная ЭПС преобладает в клетках, активно синтезирующих белок. Считают, что агранулярная сеть в большей степени предоставлена в тех клетках, где идёт активный синтез липидов (жиров и жироподобных веществ). Оба вида эндоплазматической сети не только участвуют в синтезе органических веществ, но и накапливают и транспортируют их к местам назначения, регулируют обмен веществ между клеткой и окружающей её средой. Рибосомы. Рибосомы – не мембранные клеточные органоиды, состоящие из рибонуклеиновой кислоты и белка. Их внутреннее строение во многом ещё остаётся загадкой. В электронном микроскопе они имеют вид округлых или грибовидных гранул. Каждая рибосомы разделена желобком на большую и маленькую части (субъединицы). Часто несколько рибосом объединяются нитью специальной рибонуклеиновой кислоты (РНК), называемой информационной (и-РНК). Рибосомы осуществляют уникальную функцию синтеза белковых молекул из аминокислот. Комплекс Гольджи. Продукты биосинтеза поступают в просветы полостей и канальцев ЭПС, где они концентрируются в специальный аппарат – комплекс Гольджи, расположенный вблизи ядра. Комплекс Гольджи участвует в транспорте продуктов биосинтеза к поверхности клетки и в выведении их из клетки, в формировании лизосом и т.д. Комплекс Гольджи был открыт итальянским цитологом Камилио Гольджи (1844 – 1926) и в 1898 году был назван «комплексом (аппаратом) Гольджи». Белки, выработанные в рибосомах, поступают в комплекс Гольджи, а когда они требуются другому органоиду, то часть комплекса Гольджи отделяется, и белок доставляется в требуемое место. Лизосомы. Лизосомы (от греч. «лизео» – растворяю и «сома» — тело) — это органоиды клетки овальной формы, окружённые однослойной мембраной. В них находится набор ферментов, которые разрушают белки, углеводы, липиды. В случае повреждения лизосомной мембраны ферменты начинают расщеплять и разрушать внутреннее содержимое клетки, и она погибает. Клеточный центр. Клеточный центр можно наблюдать в клетках, способных делиться. Он состоит из двух палочковидных телец – центриолей. Находясь около ядра и комплекса Гольджи, клеточный центр участвует в процессе деления клетки, в образовании веретена деления. Энергетические органоиды. Митохондрии (греч. «митос» — нить, «хондрион» — гранула) называют энергетическими станциями клетки. Такое название обуславливается тем, что именно в митохондриях происходит извлечение энергии, заключённой в питательных веществах. Форма митохондрий изменчива, но чаще всего они имеют вид нитей или гранул. Размеры и число их также непостоянны и зависят от функциональной активности клетки. На электронных микрофотографиях видно, что митохондрии состоят из двух мембран: наружной и внутренней. Внутренняя мембрана образует выросты, называемые кристами, которые сплошь устланы ферментами. Наличие крист увеличивает общую поверхность митохондрий, что важно для активной деятельности ферментов. В митохонлриях обнаружены свои специфические ДНК и рибосомы. В связи с этим они самостоятельно размножаются при делении клетки. Хлоропласты – по форме напоминают диск или шар с двойной оболочкой – наружной и внутренней. Внутри хлоропласта также имеются ДНК, рибосомы и особые мембранные структуры – граны, связанные между собой и внутренней мембраной хлоропласта. В мембранах гран и находится хлорофилл. Благодаря хлорофиллу в хлоропластах происходит превращение энергии солнечного света в химическую энергию АТФ (аденозинтрифосфат). Энергия АТФ используется в хлоропластах для синтеза углеводов из углекислого газа и воды. Клеточные включения. К клеточным включениям относятся углеводы, жиры и белки. Углеводы. Углеводы состоят из углерода, водорода и кислорода. К углеводам относятся глюкоза, гликоген (животный крахмал). Многие углеводы хорошо растворимы в воде и являются основными источниками энергии для осуществления всех жизненных процессов. При распаде одного грамма углеводов освобождается 17,2 кДж энергии. Жиры. Жиры образованы теми же химическими элементами, что и углеводы. Жиры нерастворимы в воде. Они входят в состав клеточных мембран. Жиры также служат запасным источником энергии в организме. При полном расщеплении одного грамма жира освобождается 39, 1 кДж энергии. Белки. Белки являются основными веществами клетки. Белки состоят из углерода, водорода, кислорода, азота, серы. Часто в состав белка входит фосфор. Белки служат главным строительным материалом. Они участвуют в формировании мембран клетки, ядра, цитоплазмы, органоидов. Многие белки выполняют роль ферментов (ускорителей течения химических реакций). В одной клетке насчитывается до 1000 разных белков. При распаде белков в организме освобождается примерно такое же количество энергии, как и при расщеплении углеводов. Все эти вещества накапливаются в цитоплазме клетки в виде капель и зёрен различной величины и формы. Они периодически синтезируются в клетке и используются в процессе обмена веществ. Функции клеток. Клетка обладает различными функциями: деление клетки, обмен веществ и раздражимость. Деление клетки. Деление – это вид размножения клеток. Во время деления клетки хорошо заметны хромосомы. Набор хромосом в клетках тела, характерный для данного вида растений и животных, называется кариотипом. В любом многоклеточном организме существует два вида клеток – соматические (клетки тела) и половые клетки или гаметы. В половых клетках число хромосом в два раза меньше, чем в соматических. В соматических клетках все хромосомы представлены парами – такой набор называется диплоидным и обозначается 2n. Парные хромосомы (одинаковые по величине, форме, строению) называются гомологичными. В половых клетках каждая из хромосом в одинарном числе. Такой набор называется гаплоидным и обозначается n. Наиболее распространённым способом деления соматических клеток является митоз. Во время митоза клетка проходит ряд последовательных стадий или фаз, в результате которых каждая дочерняя клетка получает такой же набор хромосом, какой был у материнской клетки. Во время подготовки клетки к делению – в период интерфазы (период между двумя актами деления) число хромосом удваивается. Вдоль каждой исходной хромосомы из имеющихся в клетке химических соединений синтезируется её точная копия. Удвоенная хромосома состоит из двух половинок – хроматид. Каждая из хроматид химических реакций, которая освобождается в результате расщепления поступающих веществ. Эта энергия преобразуется в другие виды энергии. Совокупность реакций, обеспечивающих клетки энергией, называют энергетическим обменом. Пластический и энергетический обмены неразрывно связаны между собой. С одной стороны, все реакции пластического обмена нуждаются в затрате энергии. С другой стороны, для осуществления реакции энергетического обмена необходим постоянный синтез ферментов, так как «продолжительность жизни» молекул ферментов невелика. Через пластический и энергетический обмены осуществляется связь клетки с внешней средой. Эти процессы являются основным условием поддержания жизни клетки, источником её роста, развития и функционирования. Живая клетка представляет собой открытую систему, поскольку между клеткой и окружающей средой постоянно происходит обмен веществ и энергии. Раздражимость. Живые клетки способны реагировать на физические и химические изменения окружающей их среды. Это свойство клеток называется раздражимостью или возбудимостью. При этом из состояния покоя клетка переходит в рабочее состояние – возбуждение. При возбуждении в клетках меняется скорость биосинтеза и распада веществ, потребление кислорода, температура. В возбуждённом состоянии разные клетки выполняют свойственные им функции. Железистые клетки образуют и выделяют вещества, мышечные клетки сокращаются, в нервных клетках возникает слабый электрический сигнал – нервный импульс, который может распространяться по клеточным мембранам. Роль органических соединений в осуществлении функций клетки. Главная роль в осуществлении функций клетки принадлежит органическим соединениям. Среди них наибольшее значение имеют белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты. Белки. Белки представляют собой большие молекулы, состоящие из сотен и тысяч элементарных звеньев – аминокислот. Всего в живой клетке известно 20 видов аминокислот. Название аминокислоты получили из-за содержания в своём составе аминной группы Nh3. Белки в обмене веществ занимают особое место. Ф. Энгельс так оценил эту роль белков: «Жизнь – это способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причём с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка». И на самом деле, везде, где есть жизнь, находят белки. Белки входят в состав цитоплазмы, гемоглобина, плазмы крови, многих гормонов, иммунных тел, поддерживают постоянство водно- солевой среды организма. Без белков нет роста. Ферменты, обязательно участвующие во всех этапах обмена веществ, имеют белковую природу. Углеводы. Углеводы поступают в организм в виде крахмала. Расщепившись в пищеварительном тракте до глюкозы, углеводы всасываются в кровь и усваиваются клетками. Углеводы – главный источник энергии, особенно при усиленной мышечной работе. Больше половины энергии организм взрослых людей получает за счёт углеводов. Конечные продукты обмена углеводов – углекислый газ и вода. В крови количество глюкозы поддерживается на относительно постоянном уровне (около 0,11%). Уменьшение содержания глюкозы вызывает понижение температуры тела, расстройство деятельности нервной системы, утомление. Повышение количества глюкозы вызывает её отложение в печени в виде запасного животного крахмала – гликогена. Значение глюкозы для организма не исчерпывается её ролью как источника энергии. Глюкоза входит в состав цитоплазмы и, следовательно, необходима при образовании новых клеток, особенно в период роста. Углеводы имеют важное значение и в обмене веществ центральной нервной системы. При резком снижении количества сахара в крови отмечаются расстройства деятельности нервной системы. Наступают судороги, бред, потеря сознания, изменение деятельности сердца. Жиры. Поступивший с пищей жир в пищеварительном тракте расщепляется на глицерин и жирные кислоты, которые всасываются в основном в лимфу и лишь частично в кровь. Жир используется организмом как богатый источник энергии. При распаде одного грамма жира в организме освобождается энергии в два раза больше, чем при распаде такого же количества белков и углеводов. Жиры входят и в состав клеток (цитоплазма, ядро, клеточные мембраны), где их количество устойчиво и постоянно. Скопления жира могут выполнять и другие функции. Например, подкожный жир препятствует усиленной отдаче тепла, околопочечный жир предохраняет почку от ушибов и т.д. Недостаток жиров в пище нарушает деятельность центральной нервной системы и органов размножения, снижает выносливость к различным заболеваниям. С жирами в организм поступают растворимые в них витамины (витамины A, D, E и др.), имеющие для человека жизненно важное значение. Нуклеиновые кислоты. Нуклеиновые кислоты образуются в клеточном ядре. Отсюда и произошло название (лат. «нуклеус» — ядро). Входя в состав хромосом, нуклеиновые кислоты участвуют в хранении и передаче наследственных свойств клетки. Нуклеиновые кислоты обеспечивают образование белков. ДНК. Молекула ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота – была открыта в клеточных ядрах ещё в 1868 году швейцарским врачом И.Ф. Мишером. Позднее узнали, что ДНК находится в хромосомах ядра. Основная функция ДНК – информационная: порядок расположения её четырёх нуклеотидов (нуклеотид — мономер; мономер – вещество, состоящее из повторяющихся элементарных звеньев) несёт важную информацию – определяет порядок расположения аминокислот в линейных молекулах белков, т.е. их первичную структуру. Набор белков (ферментов, гормонов) определяет свойства клетки и организма. Молекулы ДНК хранят сведения об этих свойствах и передают их в поколения потомков, т.е. ДНК является носителем наследственной информации. РНК. РНК – рибонуклеиновая кислота – очень похожа на ДНК и тоже построена из мономерных нуклеотидов четырёх типов. Главное отличие РНК от ДНК – одинарная, а не двойная цепочка молекулы. Различают несколько видов РНК, все они принимают участие в реализации наследственной информации, хранящейся в молекулах ДНК, через синтез белка. АТФ. Очень важную роль в биоэнергетике клетки играет адениловый нуклеотид, к которому присоединены два остатка фосфорной кислоты. Такое вещество называют аденозинтрифосфорной кислотой (АТФ). АТФ – универсальный биологический аккумулятор энергии: световая энергия Солнца и энергия, заключённая в потребляемой пище, запасается в молекулах АТФ. с этической точки зрения». Специалисты ВОЗ исходят из того, что применение метода клонирования к людям нарушило бы такие фундаментальные принципы медицинской науки и права, как уважение человеческого достоинства и безопасность человеческого генетического потенциала. Вместе с тем ВОЗ не против исследований в области клонирования клеток, поскольку это могло бы принести пользу, в частности, для диагностики и изучения рака. Не возражают медики и против клонирования животных, которое может содействовать изучению болезней, поражающих людей. При этом ВОЗ считает, что хотя клонирование животных способно принести существенные выгоды медицине, нужно быть все время начеку, помня о возможных негативных последствиях — таких, например, как перенос заразных болезней от животных человеку. Опасения, высказываемые по поводу клонирования в современных культурах Запада и Востока, вполне объяснимы. Как бы суммируя их, известный французский цитобиолог Пьер Шамбон предлагает ввести 50-летний мораторий на вторжение в хромосомы человека, если это не направлено на устранение генетических дефектов и заболеваний. А вот еще вопрос не из маловажных: клонируется ли душа? Можно ли вообще считать искусственного человека личностью, наделенной ею? Точка зрения церкви на этот счет абсолютно однозначна. «Даже если такой искусственный человек будет создан руками ученых, у него не будет души, а значит, это не человек, а зомби», — считает священник Храма Вознесения Христова отец Олег. Но и в возможность создания клонированного человека представитель церкви не верит, так как убежден, что только Бог может сотворить человека. «Чтобы в клетке ДНК, помимо чисто биологических и механических соединений начался процесс роста живого человеческого существа, наделенного душой, в этом должен участвовать святой дух, а такого при искусственном зарождении жизни нет». Хабаровские цитологи. Вопросами цитологии и гистологии в Хабаровском крае занимались сотрудники Медицинского института (ныне Дальневосточный Государственный Медицинский Университет – ДВГМУ). У истоков стоял Алов Иосиф Александрович, заведующий кафедрой гистологии в 1952 – 1961 гг. С 1962 по 1982 гг. заведовал лабораторией гистологии в Институте Морфологии Человека АМН СССР в г. Москва. Ныне кафедру гистологии возглавляет Рыжавский Борис Яковлевич (с 1979 года), защитивший докторскую диссертацию в 1985 году. Основными направлениями работы кафедры гистологии являются следующие: • овариоэктология (удаление яичника) и её влияние на формирование нормальной морфологии коры больших полушарий у потомства (определяют особые количественные показатели, например, ростовые индексы и т.п.) • влияние алкоголя и ноотропных препаратов на потомство • исследование плаценты и её патологий в ходе эмбриогенеза и влияние этих отклонений на дальнейший онтогенез. Используются главным образом классические гистологические методики для решения этих задач. Также вопросами, связанными с клеткой и тканями, занимается Центральная научно-исследовательская лаборатория (ЦНИЛ) при ДВГМУ, возглавляемая профессором Сергеем Серафимовичем Тимошиным, под руководством которого защищены 3 докторских и 18 кандидатских диссертаций. По его инициативе и непосредственном участии в Хабаровском крае была создана первая радио иммунологическая лаборатория. Внедрена в практику здравоохранения методика определения гормонов и биологически- активных веществ радио иммунным и иммуноферментным методами, что позволяет осуществлять раннюю диагностику ряда заболеваний, в том числе онкологических. Заключение. Клетка – это самостоятельное живое существо. Она питается, двигается в поисках пищи, выбирает, куда идти и чем питаться, защищается и не пускает внутрь из окружающей среды неподходящие вещества и существа. Всеми этими способностями обладают одноклеточные организмы, например, амёбы. Клетки, входящие в состав организма, специализированы и не обладают некоторыми возможностями свободных клеток. Клетка – самая мелкая единица живого, лежащая в основе строения и развития растительных и животных организмов нашей планеты. Она представляет собой элементарную живую систему, способную к самообновлению, саморегуляции, самовоспроизведению. Клетка является основным «кирпичиком жизни». Вне клетки жизни нет. Живая клетка является основой всех форм жизни на Земле – животной и растительной. Исключения – а, как известно, исключения лишний раз подтверждают правила – составляют лишь вирусы, однако и они не могут функционировать вне клеток, которые представляют собой «дом», где «живут» эти своеобразные биологические образования. Список используемой литературы: 1. Батуева А.С. «Биология. Человек», учебник для 9 класса. 2. Вернандский В.И. «Проблемы биогеохимии». 3. Воронцов Н.Н., Сухорукова Л.Н. «Эволюция органического мира». 4. Дубинин Н., Губарев В. «Нить жизни». 5. Затула Д.Г., Мамедова С.А. «Вирус – друг или враг?». 6. Карузина И.П. «Учебное пособие по основам генетики». 7. Либерман Е.А. «Живая клетка». 8. Полянский Ю.И. «Общая биология», учебник для 10-11 классов. 9. Прохоров А.М. «Советский энциклопедический словарь». 10. Скулачёв В. «Рассказы о биоэнергетике». 11. Хрипкова А.Г., Колесов Д.В., Миронов В.С., Шепило И.Н. «Физиология человека». 12. Цузмер А.М., Петришина О.Л. «Биология, человек и его здоровье». 13. Чухрай Е.С. «Молекула, жизнь, организм». 14.Штрбанова С. «Кто мы? Книга о жизни, клетках и учёных».

Печень и ее функции в нашем организме — (клиники Di Центр)


Печень — самый большой внутренний орган человека. Она находится справа в полости живота под диафрагмой (в правом подреберье) и очень редко печень может находится слева. Печень — непарный орган, то есть второго такого органа в организме нет, и нарушение функции печени опасно для жизни. Поэтому при заболеваниях печени необходимо постоянное наблюдение специалиста, обследование для контроля за состоянием здоровья и лечением.


Печень выполняет важные функции в нашем организме. Компоненты пищи, поступившие в желудочно-кишечный тракт, всасываются в кровь и доставляются в первую очередь в печень. В ней происходят процессы их преобразования, образуются необходимые для жизнедеятельности вещества. Она принимает участие во всех видах обмена веществ — в обмене белков, жиров, углеводов. Только в печени образуется необходимый организму белок альбумин, многие факторы свертывания крови. В ней образуется и накапливается гликоген — источник энергии для организма. Печень участвует в обмене витаминов и микроэлементов. Ее важной функцией является дезинтоксикационная. В нее поступают образующиеся в организме в процессе пищеварения и в процессе жизнедеятельности вещества, лекарственные препараты. Некоторые из них могут быть токсичными для организма. В печени эти вещества преобразуются в малотоксичные продукты. В ней происходит дезактивация гормонов и других биологически активных веществ.


Так же печень обезвреживает всевозможные чужеродные для организма вещества, такие как аллергены, токсины и яды, превращает их в менее токсичные или проще выводимые соединения. Она участвует в обмене билирубина — пигмента, образующегося при естественном распаде красных кровяных клеток. Нарушение функции печени при различных заболеваниях приводит к нарушениям обмена и выведения билирубина с желчью и появлению желтушного окрашивания кожи и склер. Образующаяся в ней желчь имеет важное значение для процессов пищеварения. Таким образом, печень можно назвать большим химическим заводом, на котором синтезируется и преобразуется огромное количество веществ. Кроме того, печень естественное депо крови, предусмотренное самой природой. При нормальном функционировании в ней содержится более полулитра крови. Это позволяет поддерживать необходимый объем циркулирующей крови и работу органов кровообращения, что является особенно важным при кровопотерях.


Берегите свою печень, выполняйте периодическое обследование! Консультируйтесь с врачом и ваша печень ответит Вам взаимностью!


Печень — один из немногих органов, способных к регенерации, то есть восстановлению. За счет деления клеток (гепатоцитов) печень может восстанавливать свой первоначальный объем при сохранении лишь 25−30% нормальной ткани. Это очень важно для поддержания жизнедеятельности при различных заболеваниях.


*Способность печени к восстановлению отражена в мифе о Прометее. Прометей — один из титанов древнегреческой мифологии, защитник людей от произвола богов, царь скифов. Прометей тайно проник на священную гору Олимп и похитил огонь для людей. Он так же научил людей всему, что сам знал: счету, письму, ремеслам. Но действовал Прометей втайне от величайшего позволения Зевса, бога неба, грома и молний, ведающего всем миром. За это Прометей был обречен Зевсом на вечные муки — прикован к скале, куда каждый день прилетал орел, чтобы выклевать у него печень. На следующий день у Прометея отрастала новая печень. Так продолжалось долго, пока Геракл не сразил орла, разбил оковы и освободил Прометея.

Урок 5. Клеточное строение организма человека

Задачи:

1. Изучить строение клетки человека, функции ее органоидов;

2. Научиться распознавать органоиды клетки человека;

3. Доказать родство человека и животных на основании сходства строения их клеток.

Клеточное строение организма

Наше тело, как и тело
всех многоклеточных организмов, состоит из клеток. Клеток в организме человека
многие миллиарды – это его главный структурный и функциональный элемент.

Кости, мышцы, кожа – все
они построены из клеток. Клетки активно реагируют на раздражение, участвуют в
обмене веществ, растут, размножаются, обладают способностью к регенерации и
передаче наследственной информации.

Клетки нашего организма
очень разнообразны. Они могут быть плоскими, круглыми, веретенообразными, иметь
отростки. Форма зависит от положения клеток в организме и выполняемых функций.
Размеры клеток тоже различны: от нескольких микрометров (малый лейкоцит) до 200
мкм (яйцеклетка). При этом, несмотря на такое многообразие, большинство клеток имеют единый план строения: состоят из ядра и цитоплазмы, которые
снаружи покрыты клеточной мембраной (оболочкой). Клетка человека имеет те же органоиды, что и клетка животных, что служит доказательством родства этих групп организмов.

Ядро есть в каждой
клетке, кроме эритроцитов. Оно несёт наследственную информацию и регулирует
образование белков. Наследственная информация обо всех признаках организма
хранится в молекулах дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК).

ДНК является основным
компонентом хромосом. У человека в каждой неполовой (соматической) клетке их
46, а в половой клетке 23 хромосомы. Хромосомы хорошо видны только в период
деления клетки. При делении клетки наследственная информация в равных количествах
передаётся дочерним клеткам.

Снаружи ядро окружает ядерная
оболочка,
 а внутри него находится одно или несколько ядрышек, в
которых образуются рибосомы – органоиды, обеспечивающие сборку
белков клетки.

Ядро погружено в
цитоплазму, состоящую из гиалоплазмы (от греч. «гиалинос» –
прозрачный) и находящихся в ней органоидов и включений. Гиалоплазма
образует внутреннюю среду клетки, она объединяет все части клетки между собой,
обеспечивает их взаимодействие.

Органоиды клетки – это
постоянные клеточные структуры, выполняющие определённые функции. Познакомимся
с некоторыми из них.

Эндоплазматическая сеть напоминает сложный лабиринт, образованный
множеством мельчайших канальцев, пузырьков, мешочков (цистерн). В некоторых
участках на её мембранах расположены рибосомы, такую сеть называют гранулярной
(зернистой). Эндоплазматическая сеть участвует в транспорте веществ в
клетке. В гранулярной эндоплазматической сети образуются белки, а в гладкой (без
рибосом) – животный крахмал (гликоген) и жиры.

Комплекс Гольджи представляет собой систему плоских
мешочков (цистерн) и многочисленных пузырьков. Он принимает участие в
накоплении и транспортировке веществ, которые образовались в других органоидах.
Здесь также синтезируются сложные углеводы.

Митохондрии – органоиды, основной функцией которых
является окисление органических соединений, сопровождающееся высвобождением
энергии. Эта энергия идёт на синтез молекул аденозинтрифосфорной
кислоты
 (АТФ), которая служит как бы универсальным клеточным
аккумулятором. Энергию, заключённую в АТФ, клетки затем используют на различные
процессы своей жизнедеятельности: выработку тепла, передачу нервных импульсов,
мышечные сокращения и многое другое.

 Лизосомы, небольшие шарообразные структуры, содержат
вещества, которые разрушают ненужные, утратившие своё значение или повреждённые
части клетки, а также участвуют во внутриклеточном пищеварении.

Снаружи клетка покрыта
тонкой (около 0,002 мкм) клеточной мембраной, которая
отграничивает содержимое клетки от окружающей среды. Основная функция мембраны
– защитная, но она воспринимает также и воздействия внешней для клетки среды.
Мембрана не сплошная, она полупроницаема, через неё свободно проходят некоторые
вещества, т. е. она выполняет и транспортную функцию. Через мембрану
осуществляется и связь с соседними клетками.

Вы видите, что функции
органоидов сложны и многообразны. Они играют для клетки туже роль, что и органы
для целостного организма.

Строение клетки

 

Продолжительность жизни
клеток нашего организма различна. Так, некоторые клетки кожи живут 7 дней,
эритроциты – до 4 месяцев, а вот костные клетки – от 10 до 30 лет.

Проверьте свои знания

Задание 1. Подпиши органоиды клетки в тестовом режиме.

Задание 2. Укажи функции органоидов клетки.

Клеточные органеллы — Структура и функции с помеченной диаграммой

Главная страница »Клеточная биология» Клеточные органеллы — Структура и функции с помеченной диаграммой

Определение клеточных органелл

  • Клеточная органелла — это специализированная сущность, присутствующая внутри определенного типа клетки, которая выполняет определенную функцию.
  • Существуют различные клеточные органеллы, некоторые из них распространены в большинстве типов клеток, таких как клеточные мембраны, ядра и цитоплазма. Однако некоторые органеллы специфичны для одного конкретного типа клеточно-подобных пластид и клеточных стенок в растительных клетках.

Изображение создано с помощью biorender.com

  • Плазматическая мембрана состоит из липидов и белков, состав которых может колебаться в зависимости от текучести, внешней среды и различных стадий развития клетки.

Конструкция

  • Структурно он состоит из фосфолипидного бислоя и двух типов белков, а именно. встроенные белки и периферические белки, которые обеспечивают форму и позволяют частицам перемещаться внутрь и из клетки.
  • Самый распространенный липид, который присутствует в клеточной мембране, — это фосфолипид, который содержит полярную головную группу, присоединенную к двум гидрофобным хвостам жирных кислот.
  • Встроенные белки действуют как каналы для переноса частиц через клетку, а некоторые белки действуют как рецепторы для связывания различных компонентов.
  • Периферические белки обеспечивают текучесть, а также механическую поддержку структуры клетки.

Функции

  • Клеточная мембрана обеспечивает механическую поддержку, которая регулирует форму клетки, ограждая клетку и ее компоненты от внешней среды.
  • Он регулирует то, что может входить в клетку и выходить из нее через каналы, действуя как полупроницаемая мембрана, которая облегчает обмен веществ, необходимых для выживания клетки.
  • Он генерирует и распределяет сигналы внутри и вне клетки для правильного функционирования клетки и всех органелл.
  • Он обеспечивает взаимодействие между клетками, необходимое во время формирования ткани и слияния клеток.
  • Дополнительным неживым слоем, присутствующим вне клеточной мембраны в некоторых клетках, который обеспечивает структуру, защиту и механизм фильтрации клетке, является клеточная стенка.

Конструкция

  • В клетке растения клеточная стенка состоит из целлюлозы, гемицеллюлозы и белков, а в клетке грибов — из хитина.
  • Клеточная стенка многослойна со средней пластиной, первичной клеточной стенкой и вторичной клеточной стенкой.
  • Средняя пластинка содержит полисахариды, которые обеспечивают адгезию и позволяют клеткам связываться друг с другом.
  • После средней пластинки находится первичная клеточная стенка, состоящая из целлюлозы.Последний слой, который присутствует не всегда, представляет собой вторичную клеточную стенку из целлюлозы и гемицеллюлозы.

Функции

  • Важнейшая функция клеточной стенки — защита и поддержание формы клетки. Это также помогает клетке выдерживать тургорное давление клетки.
  • Он инициирует деление клетки, передавая ей сигналы, и позволяет одним молекулам проникать в клетку, блокируя другие.
  • Центриоли — это трубчатые структуры, которые в основном встречаются в эукариотических клетках и состоят в основном из белкового тубулина.

Конструкция

  • Центриоль состоит из цилиндрической структуры, состоящей из девяти триплетных микротрубочек, которые окружают периферию центриоли, в то время как центр имеет Y-образный линкер и бочкообразную структуру, которая стабилизирует центриоль.
  • Другая структура, называемая колесом тележки, присутствует в центриоле, которая состоит из центральной ступицы с девятью спицами / нитями, расходящимися от нее. Каждая из этих нитей / спиц соединена с микротрубочками через булавочную головку.

Функции

  • Во время деления клеток центриоли играют решающую роль в формировании волокон веретена, которые способствуют перемещению хроматид к их соответствующим сторонам.
  • Они участвуют в образовании ресничек и жгутиков.
  • Реснички и жгутики — это крошечные волоскоподобные выступы клетки, состоящие из микротрубочек и покрытые плазматической мембраной.

Конструкция

  • Реснички представляют собой волосовидные выступы, которые имеют расположение микротрубочек 9 + 2 с радиальным рисунком из 9 внешних дублетов микротрубочек, которые окружают две синглетные микротрубочки.Это устройство прикреплено к низу с помощью прикорневого тела.
  • Жгутики — нитчатые органеллы, строение которых различно у прокариот и эукариот.
  • У прокариот он состоит из белка, называемого флагеллином, который спирально обернут, образуя полую структуру в центре по всей длине.
  • Однако у эукариот белок отсутствует, а структура заменена микротрубочками.

Функции

  • Самая важная роль ресничек и жгутиков — движение.Они отвечают за движение организмов, а также за движение различных частиц, присутствующих вокруг организмов.
  • Некоторые реснички, присутствующие в определенных органах, могут выполнять функцию чувств. Примером может служить ресничка в кровеносных сосудах, которая помогает контролировать кровоток.
  • Хлоропласт — это тип пластика, который участвует в фотосинтезе растений и водорослей.
  • Хлоропласт содержит важный пигмент под названием хлорофилл, необходимый для улавливания солнечного света для производства глюкозы.

Конструкция

  • Это двухмембранная структура с собственной ДНК, унаследованной от предыдущего хлоропласта.
  • Обычно они имеют форму линзы, а их количество и форма меняются в зависимости от клеток. У них есть внешняя мембрана, внутренняя мембрана и тилакоидная мембрана, которая окружает гелеобразный матрикс, называемый стромой.
  • Наружная и внутренняя мембраны пористые и позволяют транспортировать материалы, в то время как строма содержит ДНК, рибосомы хлоропластов, белки и гранулы крахмала.

Функции

  • Хлоропласт является основным центром светозависимых и светонезависимых реакций во время фотосинтеза.
  • Различные белки, присутствующие в хлорофилле, участвуют в регуляции фотодыхания.
  • Цитоплазма относится ко всему, что находится внутри клетки, кроме ядра.

Конструкция

  • Цитоплазма состоит из цитозоля; гелеобразное вещество, содержащее другие вещества; клеточные органеллы; более мелкие клеточноподобные тела, связанные отдельными мембранами; и цитоплазматические включения; нерастворимые молекулы, которые хранят энергию и не окружены каким-либо слоем.
  • Цитоплазма бесцветна и содержит около 80% воды вместе с различными питательными веществами, необходимыми для клетки.
  • Известно, что он обладает свойствами как вязкого, так и упругого вещества. Благодаря своей эластичности цитоплазма способствует перемещению материалов внутри клетки посредством процесса, называемого потоком цитоплазмы.

Функции

  • Большинство жизненно важных клеточных и ферментативных реакций, таких как клеточное дыхание и трансляция мРНК в белки, происходят в цитоплазме.
  • Он действует как буфер и защищает генетический материал, а также другие органеллы от повреждения из-за столкновения или изменения pH цитозоля.
  • Процесс, называемый потоком цитоплазмы, помогает в распределении различных питательных веществ и облегчает движение клеточных органелл внутри клетки.
  • В цитозоле присутствует ряд волокнистых структур, которые помогают придавать форму клетке, поддерживая клеточный транспорт.

Конструкция

  • Цитоскелет составляют три различных класса волокон: микротрубочки, микрофиламенты и промежуточные волокна.
  • Они разделены на основе присутствующего в них белка.

Функции

  • Критическая функция цитоскелета — обеспечивать форму и механическую поддержку клетки от деформации.
  • Позволяет расширяться и сжиматься клетке, что способствует ее движению.
  • Он также участвует во внутриклеточном и внеклеточном транспорте материалов.
  • Эндоплазматический ретикулум (ER) присутствует как соединение канальцев, которые связаны с ядерной мембраной в эукариотических клетках.
  • Существует два типа ER в зависимости от наличия или отсутствия на них рибосом:
    • Rough ER (RER) с рибосомами, прикрепленными к цитозольной поверхности Endoplasmic Reticulum и, таким образом, участвует в синтезе белка
    • Smooth ER (SER), в котором отсутствуют рибосомы и который выполняет функцию во время синтеза липидов.

Конструкция

  • Эндоплазматическая сеть существует в трех формах, а именно. цистерны, пузырьки и канальцы.
  • Цистерны представляют собой мешковидные уплощенные неразветвленные структуры, которые остаются сложенными одна на другую.
  • Везикулы — это сферические структуры, несущие белки по всей клетке.
  • Трубочки — это трубчатые разветвленные структуры, образующие соединение между цистернами и пузырьками.

Функции

  • ER содержит множество ферментов, необходимых для нескольких метаболических процессов, а поверхность ER необходима для других операций, таких как диффузия, осмос и активный транспорт.
  • Одна из важнейших функций ER — синтез липидов, таких как холестерин и стероиды.
  • Rough ER позволяет модифицировать полипептиды, выходящие из рибосом, для получения вторичных и третичных структур белка.
  • ER также синтезирует различные мембранные белки и играет решающую роль в подготовке ядерной оболочки после деления клетки.

Эндосомы

  • Эндосомы — это мембраносвязанные компартменты внутри клетки, происходящие из сети Гольджи

Конструкция

  • Существуют различные типы эндосом в зависимости от морфологии и времени, необходимого для того, чтобы эндоцитированные материалы достигли их.
  • Ранние эндосомы состоят из трубчато-везикулярной сети, тогда как поздние эндосомы не имеют канальцев, но содержат много плотно упакованных внутрипросветных пузырьков. Рециркулирующие эндосомы обнаруживаются с микротрубочками и в основном состоят из трубчатых структур.

Функции

  • Эндосомы позволяют сортировать и доставлять интернализованные материалы с поверхности клетки и транспортировать материалы к Гольджи или лизосомам.
  • Аппарат Гольджи — это клеточная органелла, в основном присутствующая в эукариотических клетках, которая отвечает за упаковку макромолекул в везикулы, чтобы их можно было отправить к месту их действия.

Конструкция

  • Структура комплекса Гольджи плеоморфна; однако он обычно существует в трех формах: цистерны, пузырьки и канальцы.
  • Цистерны, которые являются наименьшей единицей комплекса Гольджи, имеют уплощенную мешковидную структуру, которая собрана в пучки параллельно.
  • Трубочки представлены в виде трубчатых и разветвленных структур, которые отходят от цистерн и имеют фенестрированные периферии.
  • Везикулы — это сферические тела, которые делятся на три группы: переходные везикулы, секреторные везикулы и везикулы, покрытые клатрином.

Функции

  • Комплекс Гольджи имеет важное назначение — направлять белки и липиды к месту назначения и, таким образом, действовать как «дорожная полиция» клетки.
  • Они участвуют в экзоцитозе различных продуктов и белков, таких как зимоген, слизь, лактопротеин и части гормона щитовидной железы.
  • Комплекс Гольджи участвует в синтезе других клеточных органелл, таких как клеточная мембрана, лизоцимы и другие.
  • Они также участвуют в сульфатировании различных молекул.

Промежуточные волокна

  • Третий класс филаментов, составляющих цитоскелет, — это промежуточные филаменты.
  • Они обозначаются на промежуточных филаментах из-за промежуточного диаметра филаментов по сравнению с микрофиламентами и белками миозина.

Конструкция

  • Промежуточные филаменты содержат семейство родственных белков.
  • Отдельные нити намотаны друг на друга спиральной структурой, называемой структурой спиральной катушки.

Функции

  • Промежуточные филаменты способствуют структурной целостности клетки, играя решающую роль в удерживании тканей различных органов, таких как кожа.

Лизоцим

  • Лизоцимы представляют собой мембраносвязанные органеллы, которые встречаются в цитоплазме клеток животных.
  • Эти органеллы содержат набор гидролитических ферментов, необходимых для разложения различных макромолекул.
  • Есть два типа лизоцимов:
    • Первичные лизосомы, содержащие гидролитические ферменты, такие как липазы, амилазы, протеазы и нуклеазы.
    • Вторичный лизоцим, образованный слиянием первичных лизоцимов, содержащих поглощенные молекулы или органеллы.

Конструкция

  • Форма лизоцимов неправильная или плеоморфная; однако чаще всего они имеют сферическую или зернистую структуру.
  • Лизоцимы окружены лизосомальной мембраной, которая содержит ферменты внутри лизосомы и защищает цитозоль вместе с остальной частью клетки от вредного действия ферментов.

Функции

  • Эти органеллы отвечают за внутриклеточное пищеварение, при котором более крупные макромолекулы расщепляются на более мелкие молекулы с помощью присутствующих в них ферментов.
  • Лизоцимы также выполняют важную функцию автолиза нежелательных органелл в цитоплазме.
  • Помимо этого, лизосома участвует в различных клеточных процессах, включая секрецию, восстановление плазматической мембраны, передачу клеточных сигналов и энергетический метаболизм.
  • Микрофиламенты — это часть цитоскелета клетки, состоящая из белка актина в виде параллельных полимеров.
  • Это самые маленькие филаменты цитоскелета с высокой жесткостью и гибкостью, обеспечивающие прочность и движение клетки.

Конструкция

  • Нити присутствуют либо в сшитых образующих сетках, либо в виде пучков. Цепи белка остаются скрученными друг вокруг друга по спирали.
  • Один из полярных концов нити накала положительно заряжен и имеет зазубрины, а другой конец отрицательно заряжен и заострен.

Функции

  • Он создает силу для структуры и движения клетки в сочетании с белком миозина.
  • Они помогают в делении клеток и участвуют в продуктах различных проекций клеточной поверхности.
  • Микротрубочки также являются частью цитоскелета, в отличие от микрофиламентов присутствием белка тубулина

Конструкция

  • Это длинная полая трубчатая конструкция с отбортовкой и диаметром около 24 нм.
  • Стенка микротрубочек состоит из глобулярных субъединиц, присутствующих в спиральном массиве тубулина a и b.
  • Подобно микрофиламентам, концы микротрубочек также имеют определенную полярность: один конец заряжен положительно, а другой — отрицательно.

Функции

  • Являясь частью цитоскелета, они придают клетке форму и движение.
  • Микротрубочки способствуют перемещению других клеточных органелл внутри клетки через связывающие белки.
  • Микроворсинки — это крошечные, похожие на пальцы структуры, которые выступают на клетки или из них. Они существуют либо сами по себе, либо вместе с ворсинками.

Конструкция

  • Микроворсинки представляют собой пучки выпуклостей, свободно расположенных на поверхности клетки с небольшим количеством клеточных органелл или без них.
  • Они окружены плазматической мембраной, содержащей цитоплазму и микрофиламенты.
  • Это пучки актиновых филаментов, связанных фимбрином, виллином и эпсином.

Функции

  • Микроворсинки увеличивают площадь поверхности клетки, тем самым улучшая функции абсорбции и секреции.
  • Мембрана микроворсинок заполнена ферментами, которые позволяют расщеплять более крупные молекулы на более мелкие, обеспечивая более эффективное поглощение.
  • Микроворсинки действуют как якорь в лейкоцитах и ​​в сперматозоидах во время оплодотворения.
  • Митохондрии — это клеточные органеллы, связанные с двойной мембраной, отвечающие за снабжение и хранение энергии в клетке.
  • Окисление различных субстратов в клетке с высвобождением энергии в форме АТФ (аденозинтрифосфата) является основной целью митохондрий.

Конструкция

  • Митохондрия содержит две мембраны, причем внешний слой является гладким, а внутренний слой отмечен складчатыми и пальцеобразными структурами, называемыми кристами.
  • Внутренняя мембрана митохондрий содержит различные ферменты, коферменты и компоненты множественных циклов, а также поры для транспорта субстратов, АТФ и молекул фосфата.
  • Внутри мембран находится матрица, содержащая различные ферменты метаболических процессов, таких как цикл Креба.
  • Помимо этих ферментов, митохондрии также являются домом для одно- или двухцепочечной ДНК, называемой мтДНК, которая способна продуцировать 10% белков, присутствующих в митохондриях.

Функции

  • Основная функция митохондрий — синтез энергии в форме АТФ, необходимой для правильного функционирования всех органелл клетки.
  • Митохондрии также помогают сбалансировать количество ионов Са + в клетке и помогают процессу апоптоза.
  • В митохондриях строятся различные сегменты гормонов и компонентов крови.
  • Митохондрии в печени обладают способностью выводить токсины из аммиака.
  • Ядро — это двойная мембраносвязанная структура, отвечающая за контроль всей клеточной активности, а также за центр генетических материалов и их перенос.
  • Это одна из крупных клеточных органелл, занимающая 10% всего пространства клетки.
  • Его часто называют «мозгом клетки», поскольку он обеспечивает команды для правильного функционирования других клеточных органелл.
  • Ядро четко определяется в случае эукариотической клетки; однако он отсутствует у прокариотических организмов с генетическим материалом, распределенным в цитоплазме.

Конструкция

  • Структурно ядро ​​состоит из ядерной оболочки, хроматина и ядрышка.
  • Ядерная оболочка похожа на клеточную мембрану по структуре и составу. В нем есть поры, которые позволяют белкам и РНК перемещаться внутрь и за пределы ядра. Он обеспечивает взаимодействие с другими клеточными органеллами, сохраняя при этом нуклеоплазму и хроматин внутри оболочки.
  • Хроматин в ядре содержит РНК или ДНК вместе с ядерными белками в качестве генетического материала, который отвечает за передачу генетической информации от одного поколения к другому. Он присутствует в виде компактной структуры, которая может быть видна как хромосома при сильном увеличении.
  • Ядрышко похоже на ядро ​​внутри ядра. Это безмембранная органелла, отвечающая за синтез рРНК и сборку рибосом, необходимых для синтеза белка.

Функции

  • Ядро отвечает за хранение, а также передачу генетического материала в форме ДНК или РНК.
  • Он помогает в процессе транскрипции путем синтеза молекул мРНК.
  • Ядро контролирует активность всех других органелл, облегчая такие процессы, как рост клеток, деление клеток и синтез белков.
  • Пероксисомы — это окислительные мембраносвязанные органеллы, обнаруженные в цитоплазме всех эукариот.
  • Название аккредитовано из-за их деятельности по образованию и удалению перекиси водорода.

Конструкция

  • Пероксисома состоит из единой мембраны и гранулярного матрикса, разбросанных по цитоплазме.
  • Они существуют либо в виде соединенных между собой канальцев, либо в виде отдельных пероксисом.
  • Компартменты внутри каждой пероксисомы позволяют создавать оптимальные условия для различных метаболических процессов.
  • Они состоят из нескольких типов ферментов, основными группами которых являются уратоксидаза, оксидаза D-аминокислот и каталаза.

Функции

  • Пероксисомы участвуют в производстве и удалении перекиси водорода во время биохимических процессов.
  • Окисление жирных кислот происходит внутри пероксисом.
  • Кроме того, пероксисомы также участвуют в синтезе липидоподобного холестерина и плазмалогенов.
  • Плазмодесматы — это крошечные проходы или каналы, которые позволяют передавать материал и общаться между различными клетками.

Конструкция

  • Количество плазмодесм, соединяющих две соседние клетки диаметром 50-60 нм, составляет 103-105.
  • Плазмодесма состоит из трех слоев:
    • Плазматическая мембрана является продолжением плазматической мембраны клетки и имеет такой же фосфолипидный бислой.
    • Цитоплазматическая оболочка, непрерывная с цитозолем, позволяющая обмениваться материалами между двумя клетками.
    • Десмотубула, которая является частью эндоплазматической сети, которая обеспечивает сеть между двумя клетками и позволяет транспортировать некоторые молекулы.
Рисунок: Схема Plasmodesmata. Источник: Википедия

Функции

  • Плазмодесматы — это первичный сайт для связи двух клеток. Он позволяет переносить такие молекулы, как белки, РНК и вирусные геномы.
  • Пластиды — это структуры с двойной мембраной, присутствующие в растениях и других эукариотах, участвующих в синтезе и хранении пищи.

Конструкция

  • Пластиды обычно имеют овальную или сферическую форму с внешней и внутренней мембранами, между которыми находится межмембранное пространство.
  • Внутренняя мембрана окружает матрицу, называемую стромой, которая содержит небольшие структуры, называемые грана.
  • Каждая гранула состоит из нескольких мешкообразных тилакоидов, наложенных друг на друга и соединенных пластинками стромы.
  • Пластиды содержат ДНК и РНК, что позволяет им синтезировать необходимые белки для различных процессов.
Рисунок: Схема типов пластид. Источник: Википедия

Функции

  • Хлоропласты являются центром многих метаболических процессов, включая фотосинтез, поскольку они содержат ферменты и другие необходимые для этого компоненты.
  • Они также занимаются хранением продуктов питания, в первую очередь крахмала.
  • Рибосомы — это рибонуклеопротеины, содержащие равные части РНК и белков, а также ряд других важных компонентов, необходимых для синтеза белка.
  • У прокариот они существуют свободно, в то время как у эукариот они либо свободны, либо прикреплены к эндоплазматической сети.

Конструкция

  • Рибонуклеопротеин состоит из двух субъединиц.
  • В случае прокариотических клеток это рибосомы 70S с большей субъединицей 50S и меньшей субъединицей 30S.
  • Эукариотические клетки имеют 80S рибосомы с более крупной субъединицей 60S и меньшей субъединицей 40S.
  • Рибосомы недолговечны, так как после синтеза белка субъединицы расщепляются и могут либо использоваться повторно, либо оставаться разбитыми.

Функции

  • Рибосомы являются местом биологического синтеза белка во всех живых организмах.
  • Они размещают аминокислоты в порядке, указанном тРНК, и способствуют синтезу белка.
  • Накопительные гранулы представляют собой мембранные органеллы, также называемые гранулами зимогена, которые хранят запас энергии клетки и другие метаболиты.

Конструкция

  • Эти гранулы окружены липидным бислоем и состоят в основном из фосфора и кислорода.
  • Компоненты внутри этих накопительных гранул зависят от их расположения в организме, а некоторые из них даже содержат разрушающие ферменты, которые еще не участвуют в пищеварительной деятельности.
Рисунок: Схема хранения гранул. Источник изображения: Slide Player

Функции

  • Многие прокариоты и эукариоты хранят питательные вещества и запасы в форме гранул в цитоплазме.
  • Гранулы серы характерны для прокариот, которые используют сероводород в качестве источника энергии.
  • Вакуоли — это мембраносвязанные структуры, различающиеся по размеру в клетках разных организмов.

Конструкция

  • Вакуоль окружена мембраной, называемой тонопластом, которая включает жидкость, содержащую неорганические материалы, такие как вода, и органические материалы, такие как питательные вещества и даже ферменты.
  • Они образуются путем слияния различных пузырьков, поэтому вакуоли очень похожи на пузырьки по структуре.

Функции

  • Вакуоли действуют как хранилище питательных веществ, а также отходов, защищая клетки от токсичности.
  • Они выполняют важную функцию гомеостаза, поскольку они обеспечивают баланс pH клетки за счет притока и оттока ионов H + в цитоплазму.
  • Вакуоли содержат ферменты, которые играют важную роль в различных метаболических процессах.
  • Везикулы — это структуры, присутствующие внутри клетки, которые либо образуются естественным образом во время таких процессов, как экзоцитоз, эндоцитоз или транспорт материалов по клетке, либо они могут образовываться искусственно, которые называются липосомами.
  • Существуют разные типы везикул, такие как вакуоли, секреторные и транспортные везикулы, в зависимости от их функции

Конструкция

  • Везикула — это структура, содержащая жидкость или цитозоль, которая окружена липидным бислоем.
  • Внешний слой, окружающий жидкость, называется ламеллярной фазой, которая похожа на плазматическую мембрану. Один конец липидного бислоя гидрофобен, тогда как другой конец гидрофильный.
Рисунок: липосома (слева) и дендримерсома.Синие части их молекул гидрофильны, зеленые части гидрофобны. Кредит: Изображение любезно предоставлено Пенсильванским университетом

.

Функции

  • Пузырьки облегчают хранение и транспортировку материалов внутри и вне клетки. Он даже позволяет обмениваться молекулами между двумя клетками.
  • Поскольку везикулы заключены внутри липидного бислоя, везикулы также участвуют в метаболизме и хранении ферментов.
  • Они позволяют временно хранить пищу, а также контролируют плавучесть клетки.

Список литературы

Интернет-источников

  • <1% - http://medcell.med.yale.edu/lectures/cell_morphology_motility.php
  • <1% - http://www.nslc.wustl.edu/courses/Bio101/cruz/Organelles/Organelle.htm
  • <1% - https://answers.yahoo.com/question/index?qid=200001730AA018uq
  • <1% - https://answers.yahoo.com/question/index?qid=20120615173711AAoWwX9
  • <1% - https://biologydictionary.net/plasma-membrane/
  • <1% - https: // biologyeducare.com / ribosome /
  • <1% - https://biologyfunfacts.weebly.com/cell-organelles.html
  • <1% - https://biologywise.com/cell-wall-function
  • <1% - https://biologywise.com/centriole-function
  • <1% - https://biologywise.com/chloroplast-structure-function
  • <1% - https://brainly.com/question/2497961
  • <1% - https://brainly.com/question/3623256
  • <1% - https://bscb.org/learning-resources/softcell-e-learning/endoplasmic-reticulum-rough-and-smooth/
  • <1% - https: // byjus.com / биология / микротрубочки /
  • <1% - https://chemdictionary.org/plant-cell/
  • <1% - https://jcs.biologies.org/content/joces/125/15/3511.full.pdf
  • <1% - https://microbenotes.com/microfilaments-structure-and-functions/
  • <1% - https://microbenotes.com/vesicles-structure-types-and-functions/
  • <1% - https://opentextbc.ca/biology/chapter/3-3-eukaryotic-cells/
  • <1% - https://prezi.com/x0r85wvddwip/functions-of-the-cytoskeleton/
  • <1% - https: // pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acscentsci.7b00338
  • <1% - https://quizlet.com/112854935/chapter-2-cells-flash-cards/
  • <1% - https://quizlet.com/1613
  • /46-47-bio-flash-cards/
  • <1% - https://quizlet.com/18800826/anatomy-physiology-chapter-3-flash-cards/
  • <1% - https://quizlet.com/203137089/cell-biology-chapter-15-beyond-the-cell-flash-cards/
  • <1% - https://quizlet.com/36204445/ch-4-cell-structure-flash-cards/
  • <1% - https: // quizlet.ru / gb / 370608720 / a-level-biology-all-year-12-themes-flash-cards /
  • <1% - https://sciencing.com/list-cell-organelles-functions-5340983.html
  • <1% - https://sciencing.com/structure-function-mrna-6136407.html
  • <1% - https://sites.google.com/site/bs14cellbiology/mitochondria/peroxisomes
  • <1% - https://wikimili.com/en/Endosome
  • <1% - https://www.answers.com/Q/What_4_types_of_organisms_have_a_cell_wall
  • <1% - https: // www.diffen.com/difference/Cilia_vs_Flagella
  • <1% - https://www.differencebetween.com/difference-between-grana-and-vs-stroma/
  • <1% - https://www.hindawi.com/journals/bmri/2014/598986/
  • <1% - https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22361/
  • <1% - https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9834/
  • <1% - https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9953/
  • <1% - https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3867511/
  • <1% - https: // www.news-medical.net/life-sciences/What-is-the-Actin-Cytoskeleton.aspx
  • <1% - https://www.quora.com/What-are-cilia-and-flagella-How-do-these-structures-acquire-movement-What-are-some-examples-of-ciliated-and -флагеллированные-клетки-у человека
  • <1% - https://www.researchgate.net/publication/26821329_Interaction_of_lipid_bodies_with_other_cell_organelles_in_the_maturing_pollen_of_Magnolia_soulangeana_Magnoliaceae
  • <1% - https://www.researchgate.net/publication/309603167_Mechanisms_and_functions_of_lysosome_position
  • <1% - https: // www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/outer-mitochondrial-membrane
  • <1% - https://www.sciencedirect.com/topics/neuroscience/atp-synthase
  • <1% - https://www.shmoop.com/photosynthesis/light-independent-reactions.html
  • <1% - https://www.slideshare.net/rajpalchoudharyjat/cell-wall-structure-and-function
  • <1% - https://www.oughttco.com/cell-wall-373613
  • <1% - https://www.oughttco.com/chloroplast-373614
  • <1% - https: // www.thinkco.com/cytoskeleton-anatomy-373358
  • <1% - https://www.oughttco.com/organelles-meaning-373368
  • <1% - https://www.oughttco.com/the-cell-nucleus-373362
  • <1% - https://www.wisegeek.com/what-is-the-function-of-cytoplasm.htm

Клеточные органеллы — структура и функции с диаграммой

Категории Клеточная биология Теги Органеллы клеток животных, Органеллы клеток, Органеллы клеток, Органеллы, Органеллы клеток растений Навигация по сообщениям

ячеек: их структура и функции

ячеек: их структура и функции
Глава 4: Структура и функции ячеек

  Анималкулы  и первые микроскопы
 

А.Ранние микроскописты

1. Галилей видел детали глаз насекомых двумя грубыми
линзы.

2. Роберт Гук наблюдал за пробкой в ​​простые линзы, в которые он
видел крошечные отсеки, которые он назвал ячеек
(целлюлозы)
.

3. Ван Левенгук увидел протистанов, сперму и бактерии с помощью своего
линзы и микроскопы.

Б. Теория клетки

1.Шлейден (ботаник) и Шванн (зоолог):
Считалось, что все растения и животные состоят из клеток.

2. Вирхов: клетки происходят из уже существующих клеток.

C. Теория клетки: три обобщения:

1. Все организмы состоят из одной или нескольких клеток.

2. Ячейка — это наименьшая единица, обладающая свойствами
жизнь.

3. Непрерывность жизни проистекает непосредственно из роста и
деление одиночных клеток.

I. Основные аспекты клеточной структуры и
Функция

A. Структурная организация клеток

1. Ячейка — это наименьший объект, который все еще сохраняет
характеристики жизни.

2. Все ячейки состоят из трех основных частей:

а. Плазматическая мембрана отделяет каждую клетку от
окружающая среда, разрешает поток молекул через мембрану,
и содержит рецепторы, которые могут влиять на клеточные
виды деятельности.

г. Область, содержащая ДНК, занимает часть
интерьер.

г. Цитоплазма содержит мембраносвязанные компартменты.
(кроме бактерий), частицы и волокна & endash; все залито
в полужидком веществе.

3. Эукариотические клетки определяются наличием у них
мембраносвязанное ядро.

4. Прокариотические клетки не имеют определенного ядра; единственный
представители — бактерии.

B. Жидкая мозаичная модель клеточных мембран

1. «Жидкая» часть клеточной мембраны состоит из
фосфолипиды.

а. Молекула фосфолипида состоит из
гидрофильная голова и два гидрофобных хвоста.

г. Если молекулы фосфолипидов окружены водой, их
кластер хвостов гидрофобных жирных кислот и двухслойный результат;
гидрофильные головки находятся на внешних гранях двухслойной
простыня.

г. Бислои фосфолипидов — структурная основа
для всех клеточных мембран.

2. Внутри бислоя фосфолипиды показывают довольно много
движение; они рассеиваются в стороны, вращаются и сгибают хвосты, чтобы
предотвращают плотную упаковку и способствуют текучести, что также приводит к
от липидов с короткими хвостами и ненасыщенных хвостов (изгиб при двойном
облигации).

C. Обзор мембранных белков

1.Множество различных белков встроены в
двухслойным или расположенным на двух его поверхностях.

2. Мембранные белки служат транспортными белками, рецепторами.
белки, белки распознавания и белки адгезии.

II. Размер и форма ячейки

A. Из-за их небольшого размера большинство ячеек можно увидеть только
с помощью светового и электронного микроскопов.

B. Размер ячейки должен быть небольшим; помните соотношение поверхности к объему!

Слишком большая ячейка не сможет двигаться
материалы в камеру и из нее.

III. В центре внимания наука: Микроскопы: путь к
Ячейки

IV. Определяющие особенности эукариотических клеток

A. Основные сотовые компоненты

1. Органеллы образуют отделенные части
цитоплазма.

2. Все эукариотические клетки содержат органеллы.

а. Ядро контролирует доступ к ДНК и
позволяет легче упаковывать ДНК во время деления клеток.

г. Эндоплазматический ретикулум (ER) модифицирует новые
образует полипептидные цепи, а также участвует в липидном
синтез.

г. Тело Гольджи модифицирует, сортирует и отправляет
белки; они также играют роль в синтезе липидов для
секреция или внутреннее употребление.

г. Везикулы транспортируют материал между органеллами и
функция внутриклеточного пищеварения.

e. Митохондрии — эффективные фабрики АТФ
производство.

3. Клетки также содержат немембранные структуры:

г. Рибосомы , «свободные» или прикрепленные к мембранам,
участвуют в сборке полипептидных цепей.

г. Цитоскелет помогает определить форму клетки,
внутренняя организация и движения.

4.Органеллы разделяют реакции по времени (позволяя
правильная последовательность) и пространство (позволяющее несовместимые реакции на
происходят в непосредственной близости).

B. Какие органеллы типичны для растений?

1. На рисунке 4.7a показано расположение частей растительной клетки.

2. Хотя он обозначен как «типичный», ни одна диаграмма не может говорить
для всех разновидностей растительных клеток.

C. Какие органеллы типичны для животных?

1.На рис. 4.7b показано расположение частей клеток животных.

2. Хотя он обозначен как «типичный», ни одна диаграмма не может говорить
для всех разновидностей клеток животных.

3. Также обратите внимание на различия между растительными и животными клетками,
особенно клеточная стенка и большая центральная вакуоль растения
клетки.

V. Ядро

A. Ядро изолирует ДНК, которая содержит код белка
сборка из участков (рибосомы в цитоплазме), где белки будут
быть собранным.

1. Локализация ДНК упрощает сортировку
наследственные инструкции, когда приходит время делиться клетке.

2. Мембранная граница ядра помогает контролировать
обмен сигналами и веществами между ядром и
цитоплазма.

B. Ядерная оболочка

1. Ядерная оболочка состоит из двух липидных
бислои с порами.

2.Он окружает внутри нуклеоплазму.

3. На внутренней поверхности расположены места прикрепления белка.
нити, которые закрепляют молекулы ДНК и удерживают их
организовано.

C. Ядрышко

1. Ядрышко, расположенное внутри ядра, выглядит как
более темная шаровидная масса.

2. Это область, в которой субъединицы рибосом изготавливаются заранее.
перед отгрузкой из ядра.

Д.Хромосомы

1. Хроматин относится к общему количеству клеток.
сбор ДНК и связанных белков.

2. Хромосома — это отдельная молекула ДНК и ее
ассоциированные белки.

3. ДНК дублируется и конденсируется перед делением клетки.
происходит.

E. Что происходит с белками, определяемыми ДНК?

1. Некоторые из полипептидных цепей, собранных на
рибосомы накапливаются в цитоплазме.

2. Другие проходят через цитомембранную систему, где они принимают
в их окончательной форме и упаковываются в пузырьки для использования в
ячейка или на экспорт.

VI. Цитомембранная система

A. Эндоплазматическая сеть

1. Эндоплазматический ретикулум представляет собой совокупность
соединенные между собой трубки и сплюснутые мешочки, которые начинаются от ядра
и побродить по цитоплазме.

2.Различают два типа по наличию или отсутствию
рибосом:

а. Rough ER состоит из уложенных друг на друга плоских мешочков.
с множеством прикрепленных рибосом; олигосахаридные группы
прикрепляются к полипептидам, когда они проходят через
другие органеллы или секреторные пузырьки.

г. Smooth ER не содержит рибосом; это район от
какие везикулы, несущие белки и липиды, отпочковываются; это также
инактивирует вредные химические вещества.

Б. Тела Гольджи

1. В теле Гольджи белков и липидов
проходят финальную обработку, сортировку и упаковку.

2. Мембраны Гольджи уложены стопками из
уплощенные мешочки, края которых разрываются в виде пузырьков.

C. Разнообразие пузырьков

1. Лизосомы — это везикулы, которые отпочковываются от Гольджи.
тела; они содержат мощные ферменты, которые могут переваривать содержимое
других пузырьков, изношенных частей клеток или бактерий и чужеродных
частицы.

2. Пероксисомы — это везикулы, содержащие ферменты, которые
расщепляют жирные кислоты и аминокислоты; перекись водорода
высвобожденный разрушается другим ферментом.

VII. Митохондрии

A. Митохондрии являются первичными органеллами для переноса
энергия углеводов в АТФ в условиях избытка кислорода.

B. В клетках встречаются сотни тысяч митохондрий.

1.Имеет две мембраны, внутреннюю складчатую мембрану.
(cristae) окружены гладкой внешней мембраной.

2. Внутренние и внешние отсеки, образованные мембранами, являются
важен в преобразованиях энергии.

3. Митохондрии имеют собственную ДНК и некоторые рибосомы, факт.
что указывает на возможность того, что когда-то они были независимыми
сущности.

VIII. Органеллы специализированные растения

A. Хлоропласты и пластиды прочие

1. Хлоропласты имеют овальную или дискообразную форму, ограничены
двойной мембраной и имеет решающее значение для процесса
фотосинтез.

а. В уложенных дисках (грана) пигменты и ферменты
улавливать энергию солнечного света с образованием АТФ.

г. Сахар образуется в жидком веществе (строме).
окружающие стопки.

г. Пигменты, такие как хлорофилл (зеленый), придают отличительный
цвета к хлоропластам.

2. Хромопласты содержат каротиноиды, которые
Цвета частей растений от красного до желтого, но без хлорофилла.

3. Амилопласты не имеют пигментов; они хранят крахмал
зерна в частях растений, таких как клубни картофеля.

B. Центральная вакуоль

1. В зрелом растении центральная вакуоль может
занимают от 50 до 90% внутреннего пространства клетки!

а.хранит аминокислоты, сахар, ионы и отходы.

г. увеличивается во время роста и значительно увеличивает
площадь внешней поверхности клетки.

2. Цитоплазма вдавливается в очень узкую зону между
центральная вакуоль и плазматическая мембрана.

IX. Цитоскелет

A. Основные компоненты

1. Цитоскелет — это взаимосвязанная система
волокна, нити и решетки, которые простираются между ядром и
плазматическая мембрана.

2. Придает клеткам их внутреннюю организацию, общую форму,
и способность двигаться.

3. Основными компонентами являются микротрубочки, микрофиламенты и
промежуточные филаменты:
все собраны из белка
субъединицы.

4. Некоторые участки временные, например «шпиндель»
микротрубочки, используемые для перемещения хромосом во время деления клеток;
другие являются постоянными, например, волокна, работающие в мышцах.
сокращение.

Б. Структурная основа движения клеток

1. За счет контролируемой сборки и разборки
их субъединицы, микротрубочки и микрофиламенты растут или сжимаются
длина (пример: движение хромосом).

2. Микрофиламенты или микротрубочки активно скользят мимо одной.
другой (пример: движение мышц).

3. Микротрубочки или микрофиламенты шунтируют органеллы из одной
местоположение в другое (пример: цитоплазматический поток).

C. Жгутики и реснички

1. Жгутики довольно длинные, обычно нет.
многочисленны и обнаруживаются на одноклеточных простейших и сперматозоидах животных.
клетки.

2. Реснички короче и многочисленнее и могут обеспечить
движение к свободноживущим клеткам или может перемещать окружающую воду и
частицы, если ресничная клетка заякорена.

3. Оба этих расширения плазматической мембраны имеют 9 + 2
поперечный массив (возникающий из центриолей) и полезен в
двигательная установка.

X. Специализации клеточной поверхности

A. Стенки эукариотических клеток

1. Многие одноклеточные эукариоты имеют клеточную стенку,
поддерживающая и защитная структура за пределами плазматической мембраны

2. Микроскопические поры позволяют воде и растворенным веществам проходить к и от
нижележащая плазматическая мембрана.

3. У растений пучки целлюлозных нитей образуют первичный
клеточная стенка, которая более податлива, чем более жесткая вторичная
стена, заложенная в ней позже.

4. Плазмодесматы — каналы, пересекающие соседние стенки.
для соединения цитоплазмы соседних клеток.

B. Матрицы между клетками животных

1. Это сетка, которая удерживает клетки и ткани животных.
вместе и влияет на то, как клетки будут делиться и метаболизировать.

2. Хрящ состоит из клеток и белков (коллагена и
эластин), рассеянный в основном веществе (модифицированный
полисахариды).

C. Соединения между ячейками

1. На поверхности ткани клетки соединяются вместе, образуя
барьер между интерьером и экстерьером.

2. Обычны три перехода от ячейки к ячейке.

а. Плотные соединения связывают клетки эпителия
ткани для формирования уплотнений.

г. Приклеивание стыков похоже на точечную сварку тканей
подвержены растяжению.

г. Разрыв соединений связывает цитоплазму соседних
клетки; они образуют каналы связи.

XI. Прокариотические клетки: бактерии

A. Термин прокариот (буквально «перед ядром»)
указывает на существование бактерий до эволюции клеток с
ядро; бактериальная ДНК сгруппирована в отдельной области
цитоплазма.

B. Бактерии — одни из самых маленьких и простых клеток.

1. Несколько жесткая клеточная стенка поддерживает клетку и
окружает плазматическую мембрану, которая регулирует транспорт внутрь и
из клетки.

2. Рибосомы, сайты сборки белка, рассредоточены по всему телу.
цитоплазма.

3. Жгутики бактерий (без массива 9 + 2) обеспечивают движение;
пили на поверхности клетки помогают бактериям прикрепляться к поверхностям и
Другая.

СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ ЯЧЕЙКИ

| ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА

Цитоплазма представляет собой желеобразный материал, состоящий на 80% из воды.

Он содержит прозрачную жидкую фракцию, называемую цитозолем, и различные частицы разных форм и размеров.

По своей природе они представляют собой белки, углеводы, липиды или электролиты.

Содержит множество клеточных органелл и других структур.

В эукариотических клетках протоплазма образована ядром и цитоплазмой.

Структуры, распределенные в цитоплазме, можно разделить в основном на 3 группы:

  1. Органеллы
  2. Тельца включения
  3. Цитоскелет

1.Органеллы

Органеллы — митохондрии, эндоплазматический ретикулум, рибосомы, аппарат Гольджи, пероксисомы, центросомы и центриоли.

Это постоянные компоненты ячеек.

Они ограничены ограничивающей мембраной (ами).

Они содержат ферменты, которые принимают участие в метаболической активности клетки.

2. Тельца включения

Это временные компоненты определенных ячеек.

Они могут быть окружены мембраной или нет.

Примеры;

  • Липидные капли в клетках жировой ткани, печени и коры надпочечников.
  • Гликоген в клетках печени и скелетных мышц.
  • Белки в виде секреторных гранул видны в секреторных железистых клетках.
  • Пигмент меланин в клетках эпидермиса, сетчатки и базальных ганглиев.
  • Липофусцин — желто-коричневый пигмент, обнаруженный в сердечной мышце и клетках мозга пожилых людей.

3. Цитоскелет

Цитоскелет состоит из сложной сети волокон.

Сохраняет структуру ячеек, позволяет перемещаться и изменять форму.

Он отвечает за разделение хромосом в процессе деления клеток (как мейоза, так и митоза).

Микротрубочки, промежуточные нити и микрофиламенты, наряду с белками, являются основными компонентами цитоскелета, которые закрепляют и связывают их вместе.

Взаимосвязь между структурой и функцией клетки

«Форма соответствует функции» — распространенный рефрен в мире как естественных, так и человеческих форм инженерии.Когда речь идет о целенаправленном изготовлении повседневного инструмента, это часто очевидно: маленький ребенок, получивший лопату, стакан для питья, пару носков или молоток, вероятно, мог бы относительно легко определить, для чего предназначены эти инструменты, тогда как в в случае, например, велосипедной цепи или собачьего ошейника по отдельности, загадку решить значительно труднее.

Природные структуры, сформированные в течение миллионов лет эволюции, остаются на месте, потому что они были выбраны из-за преимуществ выживания, которые они дают организмам, которые ими обладают.Так обстоит дело с клетками, которые представляют собой простейшие природные структуры, обладающие всеми свойствами динамической сущности, известной как жизнь : воспроизводство, метаболизм, поддержание химического баланса и физическая прочность.

Структуры и функции клеток

Как и в «макро» мире, то, как части клетки взаимодействуют со своими функциями — как автономными, так и интегрированными с остальной частью клетки, — это увлекательный предмет для изучения. биология сама по себе.

Состав и функции клеток значительно различаются как между организмами, так и, в случае сложных многоклеточных организмов, между различными тканями и органами одного и того же организма. Но все клетки имеют ряд общих элементов. К ним относятся:

  • Клеточная мембрана: Эта структура образует внешнюю оболочку клетки и отвечает как за физическую целостность клетки, так и за то, что одни вещества проходят внутрь и наружу, препятствуя прохождению других.На самом деле он состоит из двойной плазматической мембраны .
  • Цитоплазма: Она образует внутреннее вещество клеток и состоит из водянистого матрикса, который поддерживает другое внутреннее содержимое клетки, подобно каркасу. Жидкая часть, не являющаяся органеллами, называется цитозолем , и большинство химических реакций в клетке происходит здесь с помощью белков, называемых ферментами.
  • Генетический материал: Генетический материал, полная копия которого содержится почти в каждой клетке организма, несет информацию, необходимую для синтеза белка, в форме дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК).ДНК — это то, что передается последующим поколениям в процессе репродукции.
  • Рибосомы: Эти белки отвечают за производство всех белков, в которых нуждается организм. Они принимают направление от рибонуклеиновой кислоты-мессенджера (мРНК). На рибосомах отдельные аминокислоты соединяются вместе, образуя цепи, образующие белки. МРНК производится ДНК в процессе, называемом транскрипция ; преобразование инструкций мРНК в белки на рибосомах, которые состоят из двух субъединиц, известно как трансляция .

Прокариотические клетки против эукариотических клеток

Живые существа можно разделить на два типа: прокариот , которые включают домены Бактерии и Археи, и эукариот, , которые состоят из домена Эукариоты. Большинство прокариот — одноклеточные организмы, тогда как почти все эукариоты — растения, животные и грибы — многоклеточные.

Прокариотические клетки включают четыре уже описанных структуры, но не более того, хотя бактерии действительно имеют клеточных стенок .Многие из них также имеют ячейку , капсулу ; их основная функция — защита. У некоторых прокариот также есть шиповидные структуры на поверхности, называемые жгутиками , . Как можно догадаться по внешнему виду, они используются в основном для передвижения.

Эукариотические клетки, напротив, богаты органеллами , которые являются мембраносвязанными объектами, которые служат клетке определенным образом. Важно отметить, что эукариоты размещают свою ДНК внутри ядра , в то время как у прокариот, у которых отсутствуют какие-либо внутренние мембраносвязанные структуры, ДНК плавает в рыхлом кластере в цитоплазме, называемом нуклеоидной областью .

Органеллы и мембраны: общие характеристики

Взаимоотношения между частями клетки и их функциями элегантно и четко иллюстрируются органеллами эукариот. В свою очередь, все органеллы имеют плазматическую мембрану. Каждая плазматическая мембрана в клетках, включая внешнюю, названную клеточную мембрану, а также мембраны, содержащие органеллы, состоит из фосфолипидов бислоя .

Этот бислой состоит из двух отдельных «листов», обращенных друг к другу зеркально.Внутри есть гидрофобные, или водоотталкивающие части каждого слоя, которые состоят из липидов в форме жирных кислот. Внешние части, напротив, являются гидрофильными, или водоотталкивающими, и состоят из фосфатных частей молекул фосфолипидов.

Таким образом, одна «стенка» гидрофильных фосфатных головок обращена внутрь органеллы (или, в случае клеточной мембраны как таковой, цитоплазмы), тогда как другая обращена к внешней, или цитоплазматической, стороне (или в случае клеточная мембрана, внешняя среда).

Структура мембраны такова, что небольшие молекулы, такие как глюкоза и вода, могут свободно перемещаться между молекулами фосфолипидов, тогда как более крупные не могут и должны активно закачиваться внутрь или наружу (или запрещать прохождение, период). Опять же, структура соответствует функции.

Ядро

Хотя обычно его не называют органеллой из-за его первостепенной важности, ядро ​​на самом деле является ее воплощением. Его плазматическая мембрана называется ядерной оболочкой .Ядро содержит ДНК, упакованную в хроматин , который представляет собой богатое белком вещество, разделенное на хромосомы.

Когда делятся хромосомы, а вместе с ними и ядро, этот процесс называется митоз . Чтобы это произошло, митотическое веретено должно быть создано в ядре, которое по сути является мозгом клетки и потребляет значительную часть общего объема большинства клеток.

Митохондрии

Эти органеллы примерно овальной формы являются энергетическими установками эукариот, потому что они являются местом аэробного («кислородного») дыхания, источником большей части энергии, которую эукариоты получают из топлива, которое они едят (в в случае животных) или синтезировать с помощью солнечного света (в случае растений).

Считается, что митохондрии возникли более 2 миллиардов лет назад, когда аэробные бактерии оказались внутри существующих неаэробных клеток и начали метаболически взаимодействовать с ними. Множество складок их мембран, где на самом деле происходит аэробное дыхание, — еще один пример слияния структуры и функции клеток.

Endoplasmic Reticulum

Эта мембранная структура скорее похожа на «магистраль», поскольку она идет от ядра (и фактически соединяется с его мембраной) через клетку в дальние уголки цитоплазмы.Он несет и модифицирует белковые продукты, вырабатываемые рибосомами.

Некоторая эндоплазматическая сеть называется грубым эндоплазматическим ретикулумом , потому что она усеяна рибосомами, что можно увидеть под микроскопом; формы, лишенные рибосом, соответственно называются гладкой эндоплазматической сетью .

Другие органеллы

Аппарат Гольджи похож на эндоплазматический ретикулум в том, что он упаковывает и обрабатывает белки и другие вещества, вырабатываемые клетками, но он расположен на круглых дисках, расположенных друг над другом, как сверток монет или стопка монет. крошечные блины.

Лизосомы являются центрами утилизации клеточных отходов, и, соответственно, эти маленькие глобулярные тельца содержат ферменты, которые растворяют и выделяют продукты распада клеток, возникающие в результате повседневного метаболизма. Лизосомы на самом деле являются разновидностью вакуоли , названия полой мембраносвязанной единицы в клетках, предназначенной для того, чтобы служить контейнером для каких-то химических веществ.

Цитоскелет состоит из микротрубочек , белков, расположенных как крошечные побеги бамбука и служащих в качестве структурных опорных балок и балок.Они проходят через всю цитоплазму от ядра до клеточной мембраны.

Ядро клетки: гистология, структура и функции

Ядро клетки является наиболее заметной органеллой внутри эукариотической клетки и, возможно, наиболее важной и определяющей особенностью эукариотических клеток. Большая часть генетического материала (ДНК) содержится в ядре, а небольшое количество — в митохондриях. Большинство клеток человека имеют одно ядро, хотя есть несколько типов клеток, которые имеют несколько ядер (например,грамм. остеокласты) или вообще не имеют ядра (эритроциты).

Поскольку структура ядра является важной вехой для понимания цитологии и гистологии, в этой статье будет обсуждаться структура и функции ядра клетки в удобном для чтения режиме.

Функции

Ядро играет очень важную роль. Поскольку он содержит генетического материала , он координирует деятельность клеток, такую ​​как синтез белка и деление клеток .Анатомически ядро ​​состоит из нескольких компонентов: ядерная оболочка, ядерная пластинка, ядрышко, хромосомы, нуклеоплазма — вот некоторые из этих компонентов.

Все эти компоненты работают вместе, чтобы ядро ​​выполняло все свои функции. А именно эти функции:

  • контроль генетической информации клетки и, следовательно, наследственных характеристик организма,
  • Контроль синтеза белков и ферментов
  • Контроль клеточного деления и клеточного роста
  • хранение ДНК, РНК и рибосомы
  • регуляция транскрипции мРНК к белку
  • производство рибосом

Когда клетка окрашивается гистологически, ядро ​​обычно выглядит как большая темная органелла, в основном в центре клетки или около него.

Проверьте свои знания о структуре и компонентах эукариотической клетки с помощью нашей викторины:

Структура ядра

Ядерная оболочка

Как следует из названия, ядерная оболочка окружает ядро, отделяя его от цитоплазмы клетки. Это двойная мембрана . Каждая мембрана представляет собой бислой из фосфолипидов , связанный с белками, и две мембраны разделены пространством от 20 до 40 нм.Две мембраны ядерной оболочки часто называют внутренней и внешней ядерными мембранами. Наружная мембрана является продолжением эндоплазматического ретикулума клетки, и поэтому пространство между внутренней и внешней ядерными мембранами соединяется с просветом эндоплазматического ретикулума. Подобно эндоплазматической сети, к внешней ядерной мембране прикреплено рибосом . Напротив, внутренняя мембрана ядерной оболочки прикреплена к белкам, которые специфичны для ядра и поэтому больше нигде не встречаются.

Изучение гистологии станет намного проще, если вы освоите изучение слайдов гистологии. Ознакомьтесь с нашим руководством по гистологии о том, как освоить этот важный навык и сделать вашу студенческую жизнь намного проще!

Ядерная оболочка перфорирована крошечными порами с диаметром около 100 нм. Внутренняя и внешняя мембраны оболочки непрерывны вокруг пор. Каждая пора выстлана структурой от 50 до 100 различных белков, известной как комплекс ядерных пор .Эти поровые комплексы регулируют движение макромолекул, РНК и белков в ядро ​​и из него. Это движение молекул известно как ядерный транспорт . Небольшие молекулы могут перемещать через поры, но более крупные молекулы, включая РНК и многие белки, слишком велики для этого и должны перемещать активно. Во время этого активного процесса они выборочно распознаются и транспортируются в одном конкретном направлении. Транспорт РНК и белков через комплекс ядерных пор особенно важен, поскольку они играют роль в экспрессии генов.

Ядерная пластинка

Внутренняя ядерная мембрана изнутри выстлана сеткой из белковых нитей, организованной в виде сети, называемой ядерной пластинкой. Белки, составляющие ядерную пластинку, известны как ламинов , которые являются белками промежуточных филаментов. Они поддерживают ядерную оболочку, обеспечивая сохранение общей формы и структуры ядра.

В дополнение к ламинам существует еще один набор мембранных белков, называемых белков, ассоциированных с ламиной, , которые помогают опосредовать взаимодействие между пластинкой и внутренней ядерной мембраной.Считается, что ядерная пластинка вместе с белковыми волокнами, называемая ядерной матрицей , помогает в организации генетического материала, позволяя ему функционировать более эффективно.

Хромосомы

ДНК клетки находится в ядре. Он организован в единицы, известные как хромосомы, каждая из которых содержит длинную молекулу ДНК, которая связана с различными белками. ДНК обвивается вокруг белковых комплексов, называемых нуклеосом , образованных из белков, называемых гистонов , что облегчает размещение хромосомы внутри ядра.

Митоз

Масса ДНК и белков внутри хромосомы обозначается как хроматин . Когда клетка не делится, трудно увидеть хромосомы внутри клетки, даже если она окрашена. Однако, когда ДНК готовится и начинает делиться, хромосомы можно визуализировать более четко. Во время метафазы митоза хромосомы становятся видимыми, поскольку они готовятся к делению, выравниваясь друг с другом. Хромосомы копируются, образуя сестринские хромосомы, известные как хроматид .Ядра клеток человека содержат 46 хромосом, хотя ядра гамет содержат 23. Ядро целиком не заполнено материалом хроматина, на самом деле есть участки, свободные от хроматина, называемые межхромосомными доменами , содержащими поли РНК.

Ядрышко

Когда ядро ​​не делится, становится видимой структура, называемая ядрышком. Фактически, это самая заметная структура ядра. Обычно имеется только одно ядрышко, но некоторые ядра имеют несколько ядрышек.Это масса гранул и волокон, прикрепленных к хроматину.

Ядрышко ганглиозных клеток (гистологический слайд)

Ядрышко важно, потому что оно является местом продукции рибосомной РНК (рРНК) . Внутри ядрышка молекулы рРНК объединяются с белками с образованием рибосом . Ядрышко участвует в транскрипции рРНК, процессинге пре-рРНК и сборке субъединиц рибосомы. Ядрышко не окружено мембраной, но имеет уникальную плотность , отделяющую его от окружающей нуклеоплазмы и позволяющую визуализировать его под микроскопом.Считается, что ядрышко не только участвует в рибосомном биогенезе, но и выполняет другие функции, поскольку оно содержит ряд белков, не связанных с синтезом рРНК и рибосом. Считается, что он играет роль в таких действиях, как восстановление повреждений ДНК, регуляция клеточного цикла и редактирование РНК.

Нуклеоплазма

Нуклеоплазма похожа на цитоплазму клетки в том, что она полужидкая и заполняет пустое пространство в ядре. Он представляет собой форму протоплазмы и окружает хромосомы и ядрышки внутри ядра.В нем также растворены различные белки и ферменты.

Ядерные тельца можно найти в нуклеоплазме, и они включают такие структуры, как тельца Кахаля, тельца Близнецов и тельца Поликомба. Тельца Кахаля имеют диаметр 0,3–1,0 мкм и могут быть обнаружены в пролиферирующих клетках, таких как эмбриональные и раковые клетки, а также в клетках с высокой скоростью метаболизма, таких как нейроны. Иногда их называют свернутых тел , тельца Кахаля связаны с ядрышками с помощью специализированных белков, называемых коилин белков .Концентрация этих белков в тельцах Кахаля повышает эффективность ядерных процессов, таких как модификация и сборка UsnRNPs, которые могут стать сплайсосомами .

Рядом с телами Кахала можно найти тел Близнецов или «Самоцветы». Они включают белок Gemin 2 и продукт гена моторных нейронов (SMN), которые участвуют в сборке и созревании snRNP.

Подтвердите свои знания о ядре и структуре эукариотической клетки с помощью нашей викторины.

Структура и функции клеток — Уроки Wyzant

Клетки были впервые описаны Робертом Гук в его книге Micrographia, опубликованной в 1665 году. Используя микроскоп, он описал структуру пробки как очень напоминающую тюремные камеры или покои монахов (по этому поводу есть некоторые споры). Он использовал термин «ячейка» для описания этих полых камер. Теория клетки была впервые описана в 1839 году. Хотя теория клетки была изменена и пересмотрена, большинство биологов сегодня перечисляют три или четыре общих характеристики, присущих всем клеткам:

1.Клетка — основная единица жизни. Все, что меньше клетки, не является живым по определению.
2. Все организмы состоят из одной или нескольких клеток.
3. Клетки возникают из уже существующих клеток.
4. Все клетки в какой-то момент своего жизненного цикла содержат генетический материал для всего организма.

Первые две характеристики являются определениями. Третья характеристика была частично продемонстрирована работой Луи Пастера до 1862 года. Четвертый пункт вызывает споры; Защитники указывают на тот факт, что организмы начинаются как одна клетка со всей генетической информацией для организма и большинство делятся путем митоза.Противники указывают на потерю генетического материала, которая происходит во время мейоза, хотя это потеря копий генов. Клетки по-прежнему обладают всей генетической информацией.

Различные типы ячеек

Хотя клетки действительно имеют много общих черт, есть различия. Клетки, из которых состоит дерево, — это не то же самое, что и собака. Даже в одном организме существуют разные типы клеток. Клетки вашей кожи отличаются от мышечных клеток, костных клеток или клеток крови. Как и организмы, клетки можно охарактеризовать по их признакам.Два общих метода различения клеток — это механизмы питания и внутренняя структура.

Механизмы питания клеток

Клетки должны усваивать питательные вещества и удалять продукты жизнедеятельности. Сделать это можно разными способами. Некоторые клетки способны производить пищу из сырья клетки. Этот тип ячейки называется автотрофной ячейкой. Автотроф дословно переводится как «самокормление». Большинство автотрофных клеток на Земле фотосинтезируют, хотя и в местах, где нет света (дно океана, глубокие подземные пещеры и т. Д.) автотрофы осуществляют хемосинтез. Некоторыми примерами автотрофных клеток являются растения, водоросли и некоторые бактерии. Другие клетки должны получать свои питательные вещества из других клеток. Этот тип клетки называется гетеротрофной. Гетеротроф буквально означает «другое питание». Эти клетки должны быть способны захватывать и поглощать другие продукты питания. Некоторые примеры гетеротрофных клеток включают животных, грибы и некоторые бактерии. Есть несколько групп организмов, которые являются миксотрофами. Эти организмы, такие как простейшие, такие как эвглена, обладают способностью фотосинтезировать, когда доступен свет, и переключаться на хищников, когда свет недоступен.

Структура ячейки

Ячейки

также различаются по сложности и структуре. Первые камеры были относительно просты по конструкции и сложности. Они все еще присутствуют и фактически превосходят по численности более сложные клетки, с которыми вы, возможно, более знакомы. Первые клетки называются прокариотическими (буквально «до ядра», то есть до ядра). Эти клетки обычно меньше по размеру и менее активны. Обычно прокариотические клетки используют некоторую форму анаэробного дыхания. У них нет ядра или мембраносвязанных органелл.Их единственная петля ДНК называется нуклеоидом, но не изолирована от цитоплазмы мембраной. Прокариотические клетки действительно имеют цитоплазму, рибосомы, клеточные стенки, клеточные мембраны и связанные с ними материалы. Сегодня две из трех областей жизни являются прокариотическими: археи и бактерии (некоторые ученые называют эту группу эубактерами или эубактериями). Второй тип клеток называется эукариотической (буквально «истинное ядро» или имеющее истинное ядро). Эти клетки больше и сложнее. Органеллы, связанные с мембраной, «разделяют» части клетки на определенные функции.Эти клетки могут выполнять анаэробное дыхание, но большинство из них также выполняют аэробное дыхание из-за большего выхода энергии на молекулу глюкозы. Эукариотические клетки находятся в домене Eukarya. Помните, однако, что, хотя эукариотические клетки больше и сложнее, они не «лучше» прокариотических, а просто другие. Сегодня на Земле больше прокариотической биомассы, чем эукариотической биомассы.

Это два разных способа различать типы клеток. Они не связаны друг с другом.Не попадитесь в ловушку, на которую поддаются некоторые студенты, связывая автотроф / гетеротроф с прокариотическим / эукариотическим. Существуют прокариотические и автотрофные клетки (некоторые примитивные водоросли), прокариотические и гетеротрофные (бактерии), эукариотические и автотрофные (большинство растений), эукариотические и гетеротрофные (животные). Кроме того, есть другие способы различать типы клеток, которые может обсудить ваш инструктор.

Текущая теория гласит, что эукариотические клетки произошли от прокариотических предков. Линн Маргулис работала над этой концепцией.Ее эндосимбиотическая теория — одна из опор клеточной биологии. Теория эндосимбиотиков — это попытка объяснить, как прокариотическая клетка могла развиться в эукариотическую клетку. В большинстве учебников этот вопрос обсуждается в указателе «Линн Маргулис» или «эндосимбиоз». По сути, прокариотический гетеротроф глотает прокариотический автотроф и не переваривает его сразу (между приемом пищи и перевариванием есть запаздывание, поэтому вы можете чувствовать себя некомфортно в течение короткого времени после обильной еды).В это время автотроф продолжит работать в нормальном режиме. Пищевое отравление действует аналогичным образом — бактерии продолжают вырабатывать токсины, пока не будут уничтожены пищеварительной системой. Если бы автотроф производил питательные вещества, которые просачивались в гетеротрофного хозяина, пищеварительные процессы могли откладываться все дальше и дальше, пока не разовьются симбиотические отношения. Хищник (гетеротроф) обеспечен питательными веществами, а жертва (автотроф) — укрытием и сырьем.Есть некоторая поддержка теории Маргулиса. Органеллы, такие как хлоропласты и митохондрии, примерно такого же размера, как современные прокариоты, имеют собственную ДНК и способны делиться отдельно от ядра и остальной части клетки.

Органеллы и другие клеточные структуры

Клетки, особенно эукариотические, представляют собой сложные структуры, состоящие из более мелких частей, называемых органеллами (буквально «маленький орган»). В большинстве учебников в конце главы о клетках есть сводная таблица или диаграмма, посвященная этим органеллам.Далее следует краткий обзор большинства основных органелл и других структур, обнаруженных в клетках, а также краткое описание каждой из них. Это не должно быть всеобъемлющим (здесь все рибосомы рассматриваются вместе) или исключительным (в клеточной мембране существует множество различных структур).

Клеточная стенка : Технически не является частью живой клетки, так как находится вне мембраны. Он обеспечивает прочную структурную поддержку растений, грибов, некоторых водорослей и прокариотических клеток.Толщина и химический состав клеточных стенок могут различаться у разных организмов.

Клеточная мембрана : это барьер между живой частью клетки и неживой окружающей средой. Это избирательный барьер, пропускающий одни материалы, но не пропускающий другие. Вода и мелкие частицы могут проскальзывать через бислой фосфолипидов, в то время как более крупные и сложные материалы должны проходить через один из белковых каналов, встроенных в мембрану. У всех клеток есть мембраны.

Цитоплазма : жидкий матрикс клетки.Цитоплазма содержит растворенные ионы и другие материалы, обеспечивает движение материалов внутри клетки и позволяет органеллам перемещаться во время циклоза. Все живые клетки имеют цитоплазму.

Ядро : Ядро является «центром управления» клетки. ДНК хранится в ядре. ДНК — это набор инструкций для функционирования клетки не только для воспроизводства, но и для ферментов и других функций. Ядро есть только у эукариотических клеток.

Пластиды : это структуры, связанные с фотосинтезом.Разные пигменты запускают разные функции. Хлоропласты являются местом фотосинтеза, хромопласты могут быть фотосинтетическими и / или связаны с рассеянием семян, лейкопласты хранят крахмал. Все пластиды перед дифференцировкой начинаются как протопласты. Пластиды есть только у автотрофов.

Митохондрия : электростанция клетки, место аэробного дыхания. Пируват расщепляется в цикле Кребса, и хемиосмос затем производит АТФ из АДФ и фосфата в присутствии кислорода.Все эукариотические клетки содержат митохондрии.

Вакуоль : Эти перепончатые мешочки выполняют множество функций. Материал может транспортироваться внутри клетки от одной органеллы к другой органелле, вакуоли могут переносить материалы на мембрану для изгнания или могут формироваться на мембране для доставки материалов в клетку. У растений и эукариотических водорослей есть большая центральная вакуоль для хранения метаболических отходов и воды. Гетеротрофы производят вакуоли, содержащие пищеварительные ферменты, которые расщепляют частицы пищи (так называемые лизосомы).Все клетки могут иметь вакуоли, но их количество и типы могут быть разными.

Эндоплазматический ретикулум : E.R. представляет собой органеллу, которая распространяется по всей клетке. Он может быть гладким (без рибосом) или грубым (с рибосомами) и связан с упаковкой, синтезом и транспортировкой материалов в клетке. Они находятся в эукариотических клетках.

Тела Гольджи : Наборы мембран внутри клетки. Они упаковывают материалы и образуют пузырьки для транспортировки из клетки. У эукариотических клеток есть тела Гольджи.

Рибосомы : Рибосомы — это не органеллы, а структуры клетки. Они находятся в цитоплазме, на грубом э.р. и в ядре. Одна из основных ролей рибосом — место синтеза белка. Все клетки обладают рибосомами.

Цитоскелет : цитоскелет состоит из трех различных структур — микротрубочек, микрофиламентов и промежуточных филаментов. Они отвечают за поддержание внутренней формы клетки, выступая в качестве основы для всех других частей.Цитоскелет также помогает в перемещении органелл и материалов при циклозе, и они образуют структуру веретена во время деления клетки. Цитоскелет присутствует во всех клетках.

Самые большие клетки — нервные клетки. У гигантского кальмара длина нервных клеток превышает 12 метров, а у человека самая длинная нервная клетка составляет 1,5 метра. Самая маленькая клетка — это бактерия размером 0,1 мкм. Самые маленькие клетки человека — это сперматозоиды (40 мкм). Самая массивная клетка — это страусиное яйцо, массой до 1 года.4 кг.

4.6 Клеточные органеллы — Биология человека

Создал: CK-12 / Адаптировал Кристин Миллер

Рис. 4.6.1 Скульптура «Вальс полипептидов», созданная художницей из Нью-Йорка Мара Г. Хазелтин, на выставке в лаборатории Колд-Спринг-Харбор, штат Нью-Йорк. На этом произведении изображено несколько рибосом, создающих полипептиды в соответствии с указаниями на части информационной РНК.

Скульптура длиной 25 метров, показанная на рисунке 4.6.1, является признанием красоты одной из метаболических функций, которые происходят в клетках вашего тела.Это произведение оживляет важную структуру живых клеток: рибосому , клеточную структуру, в которой синтезируются белки. Тонкая серебряная нить — это информационная РНК (мРНК), переносящая код белка в цитоплазму. Пурпурная и зеленая структуры представляют собой субъединицы рибосомы (которые вместе образуют единую рибосому), которые могут «читать» код на мРНК и управлять связыванием правильной последовательности аминокислот для создания белка. Все живые клетки — прокариотические или эукариотические — содержат рибосомы, но только эукариотические клетки также содержат ядро ​​и несколько других типов органелл.

Органелла — это структура в цитоплазме эукариотической клетки, которая заключена в мембрану и выполняет определенную работу. Органеллы участвуют во многих жизненно важных функциях клеток. Органеллы в клетках животных включают ядро, митохондрии, эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, везикулы и вакуоли. Рибосомы не заключены в мембрану, но их все еще обычно называют органеллами в эукариотических клетках.

Ядро — самая большая органелла в эукариотической клетке, и она считается центром управления клеткой.Он содержит большую часть ДНК клетки (из которой состоят хромосомы) и кодируется генетическими инструкциями по производству белков. Функция ядра — регулировать экспрессию генов, в том числе контролировать, какие белки вырабатывает клетка. Помимо ДНК, ядро ​​содержит густую жидкость, называемую нуклеоплазмой , которая по составу похожа на цитозоль, обнаруженный в цитоплазме вне ядра. Большинство эукариотических клеток содержат только одно ядро, но некоторые типы клеток (например, красные кровяные тельца) не содержат ядра, а некоторые другие типы клеток (например, мышечные клетки) содержат несколько ядер.

Рис. 4.6.2. Крупный план ядра клетки показывает, что оно окружено структурой, называемой ядерной оболочкой, которая содержит крошечные перфорации или поры. Ядро также содержит плотный центр, называемый ядрышком.

Как вы можете видеть на модели, изображенной на рисунке 4.6.2, мембрана, охватывающая ядро, называется ядерной оболочкой . Фактически это двойная мембрана, которая охватывает всю органеллу и изолирует ее содержимое от клеточной цитоплазмы.Крошечные отверстия, называемые ядерными порами , позволяют большим молекулам проходить через ядерную оболочку с помощью специальных белков. Большие белки и молекулы РНК должны иметь возможность проходить через ядерную оболочку, чтобы белки могли синтезироваться в цитоплазме, а генетический материал мог сохраняться внутри ядра. Ядрышко, показанное на модели ниже, в основном участвует в сборке рибосом. После образования в ядрышке рибосомы экспортируются в цитоплазму, где участвуют в синтезе белков.

Митохондрия (во множественном числе, митохондрии) представляет собой органеллу, которая делает энергию доступной для клетки. Вот почему митохондрии иногда называют «электростанциями клетки». Они используют энергию органических соединений (таких как глюкоза) для производства молекул АТФ (аденозинтрифосфата) , молекулы, переносящей энергию, которая почти повсеместно используется внутри клеток для получения энергии.

Рисунок 4.6.3 Митохондрии содержат собственную ДНК и рибосомы!

Митохондрии (как на рисунке 4.6.3 схема) имеют сложную структуру, включающую внутреннюю и внешнюю мембраны. Кроме того, митохондрии имеют собственную ДНК, рибосомы и разновидность цитоплазмы, называемую матрицей. Похоже ли это на требования, чтобы считаться ячейкой? Это потому, что они такие!

Ученые считают, что митохондрии когда-то были свободноживущими организмами, потому что они содержат собственную ДНК. Они предполагают, что древние прокариоты инфицировали (или были поглощены) более крупными прокариотическими клетками, и эти два организма развили симбиотические отношения, которые принесли пользу им обоим.Более крупные клетки предоставили меньшим прокариотам место для жизни. В свою очередь, более крупные клетки получали дополнительную энергию от более мелких прокариот. В конце концов, более мелкие прокариоты стали постоянными гостями более крупных клеток в качестве органелл внутри них. Эта теория называется эндосимбиотической теорией, и сегодня широко принята биологами. (Смотрите видео в разделе 4.3, чтобы узнать все о теории эндосимбиотиков.)

Эндоплазматический ретикулум (ER) — это органелла, которая помогает вырабатывать и транспортировать белки и липиды.Существует два типа эндоплазматической сети: грубая эндоплазматическая сеть (rER) и гладкая эндоплазматическая сеть (sER). Оба типа показаны на рисунке 4.6.4.

  • rER выглядит грубо, потому что усеяна рибосомами. Он обеспечивает основу для рибосом, из которых состоят белки. Кусочки его мембраны отщипываются, образуя крошечные мешочки, называемые пузырьками, которые переносят белки из ЭПР.
  • sER выглядит гладким, потому что в нем нет рибосом. sER производит липиды, накапливает вещества и играет другие роли.

Рис. 4.6.4 Шероховатый и гладкий ER являются частью более крупной группы органелл, называемой «эндомембранной системой». Все органеллы в этой системе состоят из плазматической мембраны.

Рисунок 4.6.4 включает ядро, rER, sER и аппарат Гольджи. На рисунке вы можете увидеть, как все эти органеллы работают вместе, чтобы производить и транспортировать белки.

Аппарат Гольджи (показан на диаграмме на рис. 4.6.4) — это большая органелла, которая обрабатывает белки и подготавливает их для использования как внутри, так и вне клетки.Вы можете увидеть аппарат Гольджи на рисунке выше. Аппарат Гольджи — это что-то вроде почтового отделения. Он получает элементы (белки из ER), затем упаковывает и маркирует их перед отправкой по назначению (в разные части клетки или на клеточную мембрану для транспортировки из клетки). Аппарат Гольджи также участвует в транспортировке липидов по клетке.

И везикул , и вакуолей представляют собой мешкообразные органеллы, состоящие из фосфолипидного бислоя, которые хранят и транспортируют материалы в клетке.Везикулы намного меньше вакуолей и выполняют самые разные функции. Везикулы, которые отщепляются от мембран ER и аппарата Гольджи, хранят и транспортируют молекулы белков и липидов. Вы можете увидеть пример транспортного пузырька этого типа на Рисунке 4.6.4. Некоторые везикулы используются как камеры для биохимических реакций.

Есть несколько везикул, которые предназначены для выполнения определенных функций. Лизосомы, которые используют ферменты для разрушения инородных тел и мертвых клеток, имеют двойную мембрану, чтобы их содержимое не просачивалось в остальную часть клетки.Пероксисомы — это еще один тип специализированных везикул, основная функция которых состоит в расщеплении жирных кислот и некоторых токсинов.

Рис. 4.6.5 Центриоли — это крошечные цилиндры около ядра, увеличенные здесь, чтобы показать их трубчатую структуру.

Центриоли — органеллы, участвующие в делении клеток. Функция центриолей состоит в том, чтобы помочь организовать хромосомы до того, как произойдет деление клетки, чтобы каждая дочерняя клетка имела правильное количество хромосом после деления клетки.Центриоли встречаются только в клетках животных и располагаются рядом с ядром. Каждая центриоль состоит в основном из белка тубулина. Центриоль имеет цилиндрическую форму и состоит из множества микротрубочек, как показано в модели, изображенной на рисунке 4.6.5.

Рисунок 4.6.6 Рибосомы состоят из двух субъединиц, каждая из которых состоит из белка и рРНК.

Рибосомы — это небольшие структуры, в которых образуются белки. Хотя они не заключены в мембрану, их часто считают органеллами.Каждая рибосома состоит из двух субъединиц, подобных тем, что изображены в начале этого раздела (рисунок 4.6.1) и на рисунке 4.6.6. Обе субъединицы состоят из белков и РНК. мРНК из ядра несет генетический код, скопированный с ДНК, которая остается в ядре. В рибосоме генетический код мРНК используется для сборки и соединения аминокислот для образования белков. Рибосомы можно найти по отдельности или группами в цитоплазме, а также на rER.

  • Органелла — это структура в цитоплазме эукариотической клетки, которая заключена в мембрану и выполняет определенную работу.Хотя рибосомы не заключены в мембрану, их все еще обычно называют органеллами в эукариотических клетках.
  • Ядро — самая большая органелла в эукариотической клетке, и оно считается центром управления клеткой. Он контролирует экспрессию генов, в том числе контролирует, какие белки вырабатывает клетка.
  • Митохондрия (во множественном числе, митохондрии) — это органелла, которая делает доступной энергию для клеток. Это как электростанция клетки. Согласно широко принятой эндосимбиотической теории, митохондрии произошли из прокариотических клеток, которые когда-то были свободноживущими организмами, которые инфицировали или были поглощены более крупными прокариотическими клетками.
  • Эндоплазматический ретикулум (ЭР) — это органелла, которая помогает вырабатывать и транспортировать белки и липиды. Грубая эндоплазматическая сеть (rER) усеяна рибосомами. Гладкая эндоплазматическая сеть (sER) не содержит рибосом.
  • Аппарат Гольджи — это большая органелла, которая обрабатывает белки и подготавливает их для использования как внутри, так и вне клетки. Он также участвует в транспортировке липидов по клетке.
  • И везикулы, и вакуоли представляют собой мешкообразные органеллы, которые могут использоваться для хранения и транспортировки материалов в клетке или в качестве камер для биохимических реакций.Лизосомы и пероксисомы — это особые типы везикул, которые разрушают инородные тела, мертвые клетки или яды.
  • Центриоли — это органеллы, расположенные рядом с ядром, которые помогают организовать хромосомы до деления клетки, чтобы каждая дочерняя клетка получила правильное количество хромосом.
  • Рибосомы — это небольшие структуры, в которых образуются белки. Они обнаружены как в прокариотических, так и в эукариотических клетках. Они могут быть обнаружены по отдельности или группами в цитоплазме или на rER.
  1. Что такое органелла?
  2. Опишите структуру и функцию ядра.
  3. Объясните, как ядро, рибосомы, грубая эндоплазматическая сеть и аппарат Гольджи работают вместе, чтобы производить и транспортировать белки.
  4. Почему митохондрии называют «электростанциями клетки»?
  5. Какую роль играют везикулы и вакуоли?
  6. Зачем всем клеткам нужны рибосомы — даже прокариотическим клеткам, лишенным ядра и других клеточных органелл?
  7. Объясните эндосимбиотическую теорию применительно к митохондриям. Какое доказательство поддерживает эту теорию?

Биология: клеточная структура I Nucleus Medical Media, Nucleus Medical Media, 2015.

Дэвид Болински: Визуализация чуда живой клетки, TED, 2007.

Атрибуты

Рисунок 4.6.1

Ribosomes at Work by Pedrik на Flickr используется под лицензией CC BY-NC-SA 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.0/).

Рисунок 4.6.2

Nucleus от BruceBlaus на Wikimedia Commons используется по лицензии CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0).

Рисунок 4.6.3

Mitochondrion_structure.svg пользователя Kelvinsong; изменено Соулосом на Викискладе, используется и адаптировано Кристиной Миллер под лицензией CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0).

Рисунок 4.6.4

Endomembrane_system_diagram_en.svg Марианы Руис [LadyofHats] на Wikimedia Commons передано в общественное достояние (https://en.wikipedia.org/wiki/Public_domain).

Рисунок 4.6,5

Centrioles от BruceBlaus на Wikimedia Commons используется по лицензии CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0).

Рисунок 4.6.6

Ribosome_shape от Vossman на Wikimedia Commons используется и адаптирована Кристин Миллер под лицензией CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0).

Список литературы

Персонал Blausen.com. (2014). Ядро — Медицинская галерея Blausen Medical 2014. WikiJournal of Medicine 1 (2).DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436. https://en.wikiversity.org/wiki/WikiJournal_of_Medicine/Medical_gallery_of_Blausen_Medical_2014

Персонал Blausen.com (2014 г.). Centrioles — Медицинская галерея Blausen Medical 2014. WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436. https://en.wikiversity.org/wiki/WikiJournal_of_Medicine/Medical_gallery_of_Blausen_Medical_2014

Nucleus Medical Media. (2015, 18 марта). Биология: клеточная структура I Nucleus Medical Media.YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=URUJD5NEXC8&feature=youtu.be

TED. (2007, 24 июля). Дэвид Болински: Визуализация чуда живой клетки. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=Id2rZS59xSE&feature=youtu.be

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *