Struktura ćelije je zajednička svima. Strukture žive ćelije

Ćelije životinja i biljaka, i višećelijske i jednoćelijske, u principu su slične strukture. Razlike u detaljima strukture ćelija povezane su sa njihovom funkcionalnom specijalizacijom.

Glavni elementi svih ćelija su jezgro i citoplazma. Jezgro ima složena struktura, mijenjajući u različite faze ćelijska dioba, ili ciklus. Jezgro ćelije koja se ne dijeli zauzima otprilike 10-20% njenog ukupnog volumena. Sastoji se od karioplazme (nukleoplazme), jedne ili više jezgara (nukleola) i nuklearne membrane. Karioplazma je nuklearni sok, ili kariolimfa, koja sadrži niti hromatina koji formiraju hromozome.

Osnovna svojstva ćelije:

• metabolizam
• osjetljivost
• reproduktivni kapacitet

Ćelija živi u njoj unutrašnje okruženje tijelo - krv, limfa i tkivna tečnost. Glavni procesi u ćeliji su oksidacija i glikoliza - razgradnja ugljikohidrata bez kisika. Ćelijska permeabilnost je selektivna. Određuje se reakcijom na visoke ili niske koncentracije soli, fago- i pinocitozom. Sekrecija je stvaranje i oslobađanje od strane stanica tvari sličnih sluzi (mucina i mukoida), koje štite od oštećenja i učestvuju u stvaranju međustanične tvari.

Vrste pokreta ćelija:

1. ameboidi (pseudopodi) – leukociti i makrofagi.
2. klizanje – fibroblasti
3. flagelarni tip – spermatozoidi (cilije i flagele)

ćelijska podjela:

1. indirektni (mitoza, kariokineza, mejoza)
2. direktno (amitoza)

Tokom mitoze, nuklearna supstanca se ravnomerno raspoređuje između ćelija kćeri, jer Nuklearni hromatin je koncentrisan u hromozomima, koji se dijele na dvije hromatide koje se razdvajaju u ćelije kćeri.

Strukture žive ćelije

hromozomi

Obavezni elementi jezgra su hromozomi, koji imaju specifičnu hemijsku i morfološku strukturu. Oni aktivno učestvuju u metabolizmu u ćeliji i direktno su povezani sa nasljednim prijenosom svojstava s jedne generacije na drugu. Treba, međutim, imati na umu da iako nasljeđe osigurava cijela ćelija kao unificirani sistem, nuklearne strukture, odnosno hromozomi, zauzimaju posebno mjesto u tome. Kromosomi su, za razliku od ćelijskih organela, jedinstvene strukture koje karakterizira konstantan kvalitativni i kvantitativni sastav. Oni ne mogu da zamene jedno drugo. Neravnoteža hromozomski setćelije na kraju dovodi do njene smrti.

Citoplazma

Citoplazma ćelije ima veoma složenu strukturu. Uvođenje tehnika tankog sečenja i elektronske mikroskopije omogućilo je da se vidi fina struktura citoplazme ispod. Utvrđeno je da se potonji sastoji od paralelnih složenih struktura u obliku ploča i tubula, na čijoj se površini nalaze sitne granule prečnika 100–120 Å. Ove formacije se nazivaju endoplazmatski kompleks. Ovaj kompleks uključuje različite diferencirane organele: mitohondrije, ribosome, Golgijev aparat, u ćelijama nižih životinja i biljaka - centrosome, kod životinja - lizozome, u biljkama - plastide. Osim toga, citoplazma otkriva brojne inkluzije koje sudjeluju u metabolizmu stanice: škrob, kapljice masti, kristale uree itd.

Membrane

Ćelija je okružena plazma membranom (od latinskog "membrana" - koža, film). Njegove funkcije su vrlo raznolike, ali glavna je zaštitna: štiti unutrašnji sadržaj ćelije od utjecaja spoljašnje okruženje. Zahvaljujući raznim izraslinama i naborima na površini membrane, ćelije su međusobno čvrsto povezane. Membrana je prožeta posebnim proteinima kroz koje se mogu kretati određene tvari koje su potrebne ćeliji ili koje treba ukloniti iz nje. Dakle, metabolizam se odvija kroz membranu. Štaviše, što je vrlo važno, supstance se kroz membranu prolaze selektivno, zbog čega se u ćeliji održava potreban skup supstanci.

Kod biljaka je plazma membrana sa vanjske strane prekrivena gustom membranom koja se sastoji od celuloze (vlakna). Školjka obavlja zaštitnu i funkcija podrške. Služi kao vanjski okvir ćelije, dajući joj određeni oblik i veličinu, sprječavajući prekomjerno oticanje.

Core

Nalazi se u centru ćelije i odvojen je dvoslojnom membranom. Ima sferni ili izduženi oblik. Ljuska - kariolema - ima pore neophodne za razmjenu tvari između jezgre i citoplazme. Sadržaj jezgra je tečan - karioplazma, koja sadrži gusta tijela - nukleole. Oni luče granule - ribozome. Najveći dio jezgre čine nuklearni proteini - nukleoproteini, u jezgrama - ribonukleoproteini, au karioplazmi - deoksiribonukleoproteini. Ćelija je prekrivena ćelijskom membranom koja se sastoji od proteinskih i lipidnih molekula koji imaju mozaičnu strukturu. Membrana osigurava razmjenu tvari između ćelije i međućelijske tekućine.

EPS

Ovo je sistem tubula i šupljina, na čijim se zidovima nalaze ribozomi koji obezbeđuju sintezu proteina. Ribosomi mogu biti slobodno locirani u citoplazmi. Postoje dvije vrste EPS-a - grubi i glatki: na grubom EPS-u (ili zrnatom) nalazi se mnogo ribozoma koji vrše sintezu proteina. Ribosomi daju membranama njihov grub izgled. Glatke ER membrane ne nose ribozome na svojoj površini, one sadrže enzime za sintezu i razgradnju ugljikohidrata i lipida. Glatki EPS izgleda kao sistem tankih cijevi i rezervoara.

Ribosomi

Mala tijela prečnika 15-20 mm. Oni sintetiziraju proteinske molekule i sastavljaju ih od aminokiselina.

Mitohondrije

To su dvomembranske organele, čija unutrašnja membrana ima izbočine - kriste. Sadržaj šupljina je matričan. Mitohondrije sadrže veliki broj lipoproteina i enzima. To su energetske stanice ćelije.

Plastidi (karakteristični samo za biljne ćelije!)

Njihov sadržaj u ćeliji je glavna karakteristika biljni organizam. Postoje tri glavne vrste plastida: leukoplasti, hromoplasti i hloroplasti. Imaju različite boje. Bezbojni leukoplasti nalaze se u citoplazmi stanica neobojenih dijelova biljaka: stabljike, korijena, gomolja. Na primjer, ima ih mnogo u gomoljima krumpira, u kojima se nakuplja škrobna zrna. Kromoplasti se nalaze u citoplazmi cvijeća, plodova, stabljike i listova. Hromoplasti daju žutu, crvenu i narandžastu boju biljkama. Zeleni hloroplasti se nalaze u ćelijama lišća, stabljike i drugih delova biljke, kao iu raznim algama. Kloroplasti su veličine 4-6 mikrona i često imaju ovalni oblik. U viših biljaka Jedna ćelija sadrži nekoliko desetina hloroplasta.

Zeleni hloroplasti su u stanju da se transformišu u hromoplaste - zato listovi u jesen požute, a zeleni paradajz crveni kada sazriju. Leukoplasti se mogu transformirati u hloroplaste (pozelenjavanje gomolja krompira na svjetlu). Dakle, hloroplasti, hromoplasti i leukoplasti su sposobni za međusobnu tranziciju.

Glavna funkcija hloroplasta je fotosinteza, tj. sinteza se odvija u hloroplastima na svjetlu organska materija od neorganske pretvaranjem sunčeve energije u energiju ATP molekuli. Kloroplasti viših biljaka su veličine 5-10 mikrona i podsjećaju na oblik bikonveksno sočivo. Svaki hloroplast je okružen dvostrukom membranom koja je selektivno propusna. Spolja je glatka membrana, a iznutra je presavijene strukture. Glavna strukturna jedinica hloroplasta je tilakoid, ravna dvomembranska vreća koja igra vodeću ulogu u procesu fotosinteze. Tilakoidna membrana sadrži proteine ​​slične mitohondrijalnim proteinima koji učestvuju u lancu transporta elektrona. Tilakoidi su raspoređeni u hrpe nalik na hrpe novčića (od 10 do 150) zvanih grana. Grana ima složenu strukturu: hlorofil se nalazi u centru, okružen slojem proteina; zatim postoji sloj lipoida, opet protein i hlorofil.

Golgijev kompleks

Ovo je sistem šupljina koje su od citoplazme ograničene membranom i mogu imati različite oblike. Akumulacija proteina, masti i ugljikohidrata u njima. Sprovođenje sinteze masti i ugljikohidrata na membranama. Formira lizozome.

Glavni strukturni element Golgijevog aparata je membrana koja formira pakete spljoštenih cisterni, velikih i malih vezikula. Cisterne Golgijevog aparata su povezane sa kanalima endoplazmatskog retikuluma. Proteini, polisaharidi i masti proizvedeni na membranama endoplazmatskog retikuluma prenose se u Golgijev aparat, akumuliraju se unutar njegovih struktura i „pakuju“ u obliku supstance, spremne za oslobađanje ili za upotrebu u samoj ćeliji tokom njenog rada. život. Lizozomi se formiraju u Golgijevom aparatu. Osim toga, on je uključen u izgradnju citoplazmatska membrana, na primjer tokom diobe ćelije.

Lizozomi

Tijela odvojena od citoplazme jednom membranom. Enzimi koje sadrže ubrzavaju razgradnju složenih molekula na jednostavne: proteina u aminokiseline, složeni ugljeni hidrati do jednostavnih, lipida do glicerola i masne kiseline, a također uništavaju mrtve dijelove ćelije, cijele ćelije. Lizozomi sadrže više od 30 vrsta enzima (proteinske supstance koje povećavaju brzinu hemijska reakcija desetine i stotine hiljada puta), sposoban za razgradnju proteina, nukleinskih kiselina, polisaharida, masti i drugih tvari. Razgradnja tvari uz pomoć enzima naziva se liza, pa otuda i naziv organele. Lizozomi se formiraju ili iz struktura Golgijevog kompleksa ili iz endoplazmatskog retikuluma. Jedna od glavnih funkcija lizosoma je sudjelovanje u unutarćelijskoj probavi hranljive materije. Osim toga, lizozomi mogu uništiti strukture same ćelije kada ona umre, tokom embrionalni razvoj iu nizu drugih slučajeva.

Vakuole

To su šupljine u citoplazmi ispunjene ćelijskim sokom, mjesto gdje se akumuliraju rezervne ćelije. hranljive materije, štetne materije; regulišu sadržaj vode u ćeliji.

Ćelijski centar

Sastoji se od dva mala tijela - centriola i centrosfere - zbijenog dijela citoplazme. Igranje važnu ulogu tokom deobe ćelije

Organele kretanja ćelija

1. Flagele i cilije, koje su izrasline ćelije i imaju istu strukturu kod životinja i biljaka
2. Miofibrili su tanki filamenti dužine više od 1 cm sa prečnikom od 1 mikrona, smešteni u snopovima duž mišićnog vlakna
3. Pseudopodije (obavljaju funkciju pokreta; zbog njih dolazi do kontrakcije mišića)

Sličnosti između biljnih i životinjskih ćelija

Karakteristike koje su slične između biljnih i životinjskih ćelija uključuju sljedeće:

1. Slična struktura strukturnog sistema, tj. prisustvo jezgra i citoplazme.
2. Metabolički proces tvari i energije je u principu sličan.
3. I životinjske i biljne ćelije imaju membransku strukturu.
4. Hemijski sastav ćelija je vrlo sličan.
5. Biljne i životinjske ćelije prolaze kroz sličan proces stanične diobe.
6. Biljne ćelije i životinjske ćelije imaju isti princip prenošenja koda naslijeđa.

Značajne razlike između biljnih i životinjskih ćelija

Osim toga zajedničke karakteristike strukturu i vitalnu aktivnost biljnih i životinjskih ćelija, postoje i posebne karakteristike svake od njih.

Dakle, možemo reći da su biljne i životinjske ćelije slične jedna drugoj u sadržaju nekih važnih elemenata i neki vitalni procesi, a imaju i značajne razlike u strukturi i metaboličkim procesima.

Ćelije, poput cigle kuće, građevinski su materijal gotovo svih živih organizama. Od kojih dijelova se sastoje? Koju funkciju obavljaju različite specijalizirane strukture u ćeliji? Odgovore na ova i mnoga druga pitanja naći ćete u našem članku.

Šta je ćelija

Ćelija je najmanja strukturna i funkcionalna jedinicaživi organizmi. Unatoč svojoj relativno maloj veličini, formira svoj vlastiti nivo razvoja. Primjeri jednoćelijskih organizama su zelene alge Chlamydomonas i Chlorella, protozoa Euglena, ameba i cilijati. Njihove veličine su zaista mikroskopske. Međutim, funkcija tjelesne ćelije date sistemske jedinice je prilično složena. To su prehrana, disanje, metabolizam, kretanje u prostoru i reprodukcija.

Opšti plan strukture ćelije

Nemaju svi živi organizmi ćelijsku strukturu. Na primjer, formiraju se virusi nukleinske kiseline i proteinske ljuske. Biljke, životinje, gljive i bakterije sastoje se od ćelija. Svi se razlikuju po strukturnim karakteristikama. Međutim, njihova opšta struktura je ista. Predstavlja ga površinski aparat, unutrašnji sadržaj - citoplazma, organele i inkluzije. Funkcije ćelija određene su strukturnim karakteristikama ovih komponenti. Na primjer, u biljkama se javlja fotosinteza unutrašnja površina posebne organele zvane hloroplasti. Životinje nemaju ove strukture. Struktura ćelije (tabela „Struktura i funkcije organela” detaljno ispituje sve karakteristike) određuje njenu ulogu u prirodi. Ali svim višećelijskim organizmima zajedničko je obezbeđivanje metabolizma i međusobne veze između svih organa.

Struktura ćelije: tabela "Struktura i funkcije organela"

Ova tabela će vam pomoći da se detaljno upoznate sa strukturom ćelijskih struktura.

Kao što vidite, svaka ćelijska organela ima svoju složenu strukturu. Štoviše, struktura svakog od njih određuje funkcije koje se obavljaju. Samo koordiniran rad svih organela omogućava postojanje života na nivou ćelije, tkiva i organizma.

Osnovne funkcije ćelije

Ćelija je jedinstvena struktura. S jedne strane, svaka od njegovih komponenti igra svoju ulogu. S druge strane, funkcije ćelije su podređene jednom koordiniranom operativnom mehanizmu. Na ovom nivou je organizovan život najvažnijih procesa. Jedna od njih je reprodukcija. Zasnovan je na procesu. Postoje dva glavna načina. Dakle, gamete se dijele mejozom, sve ostale (somatske) dijele se mitozom.

Zbog činjenice da je membrana polupropusna, moguće je ući u ćeliju u suprotnom smjeru. razne supstance. Osnova svih metaboličkih procesa je voda. Po ulasku u organizam, biopolimeri se razlažu na jednostavna jedinjenja. I ovdje minerali nalaze se u rastvorima u obliku jona.

Ćelijske inkluzije

Funkcije ćelije ne bi bile u potpunosti realizovane bez prisustva inkluzija. Ove tvari su rezerva organizama za nepovoljna razdoblja. Ovo može biti suša, pad temperature, nedovoljan iznos kiseonik. Funkcije skladištenja tvari u biljnim stanicama obavlja škrob. Nalazi se u citoplazmi u obliku granula. U životinjskim ćelijama glikogen služi kao skladišteni ugljikohidrat.

Šta su tkanine

Ćelije koje su slične po strukturi i funkciji ujedinjene su u tkiva. Ova struktura je specijalizovana. Na primjer, sve ćelije epitelnog tkiva su male i usko susjedne jedna uz drugu. Njihov oblik je veoma raznolik. Ova tkanina je praktički odsutna. Ova struktura podsjeća na štit. Time epitelnog tkiva obavlja zaštitnu funkciju. Ali svakom organizmu nije potreban samo "štit", već i odnos sa okolinom. Za obavljanje ove funkcije, epitelni sloj ima posebne formacije - pore. I u biljkama, slična struktura su stomati kože ili leća od pluta. Ove strukture provode razmjenu plinova, transpiraciju, fotosintezu i termoregulaciju. I iznad svega, ovi se procesi odvijaju na molekularnom i ćelijskom nivou.

Odnos između strukture i funkcije ćelije

Funkcije ćelija su određene njihovom strukturom. Sve tkanine su jasan primjer toga. Dakle, miofibrile su sposobne za kontrakciju. To su ćelije mišićnog tkiva koje vrše kretanje pojedinačni dijelovi i celo telo u prostoru. Ali onaj koji povezuje ima drugačiji strukturni princip. Ovaj tip tkanina se sastoji od velike ćelije. Oni su osnova čitavog organizma. Vezivno tkivo takođe sadrži veliku količinu međustanične supstance. Ova struktura osigurava njen dovoljan volumen. Ovu vrstu tkiva predstavljaju vrste kao što su krv, hrskavica i koštano tkivo.

Kažu da nisu restaurirani... Postoji mnogo različitih pogleda na ovu činjenicu. Međutim, niko ne sumnja da neuroni povezuju cijelo tijelo u jednu cjelinu. Ovo se postiže još jednom strukturnom karakteristikom. Neuroni se sastoje od tijela i procesa - aksona i dendrita. Informacije o njima dolaze uzastopno iz nervnih završetaka do mozga, a odatle nazad do radnih organa. Kao rezultat rada neurona, cijelo tijelo je povezano jednom mrežom.

Dakle, većina živih organizama ima ćelijska struktura. Ove strukture su građevni blokovi biljaka, životinja, gljiva i bakterija. Opće karakteristikećelije su sposobnost podjele, percepcija faktorima okruženje i metabolizam.

Oblici ćelija su veoma raznoliki. Kod jednoćelijskih organizama svaka ćelija je odvojenog organizma. Njegov oblik i strukturne karakteristike povezani su sa uslovima životne sredine u kojima živi ovaj jednoćelijski organizam, sa njegovim načinom života.

Razlike u ćelijskoj strukturi

Tijelo svake višećelijske životinje i biljke sastoji se od stanica koje se razlikuju izgled, što je povezano s njihovim funkcijama. Tako se kod životinja odmah može razlikovati živčana stanica od mišićne ili epitelne stanice (epitelno-pokrivno tkivo). Biljke imaju različite ćelijske strukture u listovima, stabljikama itd.
Veličine ćelija su jednako promjenjive. Najmanji od njih (neki) ne prelaze 0,5 mikrona Veličina ćelija višećelijskih organizama kreće se od nekoliko mikrometara (prečnik ljudskih leukocita je 3-4 mikrona, prečnik crvenih krvnih zrnaca je 8 mikrona) do ogromnih veličina. (procesi jednog nervne ćelije ljudi imaju dužinu veću od 1 m). U većini biljnih i životinjskih ćelija njihov promjer se kreće od 10 do 100 mikrona.
Unatoč raznolikosti strukture, oblika i veličina, sve žive stanice bilo kojeg organizma slične su na mnogo načina unutrašnja struktura. Cell- kompleksan holistički fiziološki sistem, u kojem se odvijaju svi osnovni procesi života: energija, razdražljivost, rast i samoreprodukcija.

Glavne komponente ćelijske strukture

Basic zajedničke komponentećelije - vanjska membrana, citoplazma i jezgro. Ćelija može normalno živjeti i funkcionirati samo u prisustvu svih ovih komponenti koje su u bliskoj interakciji jedna s drugom i sa okolinom.

Crtanje. 2. Struktura ćelije: 1 - jezgro, 2 - nukleol, 3 - nuklearna membrana, 4 - citoplazma, 5 - Golgijev aparat, 6 - mitohondrije, 7 - lizozomi, 8 - endoplazmatski retikulum, 9 - ribozomi, 10 - stanične membrane

Struktura vanjske membrane. To je tanka (debljina oko 7,5 nm2) troslojna ćelijska membrana, vidljiva samo u elektronski mikroskop. Dva vanjska sloja membrane sastoje se od proteina, a srednji je formiran od tvari sličnih mastima. Membrana ima vrlo male pore, zahvaljujući kojima lako propušta neke tvari, a zadržava druge. Membrana sudjeluje u fagocitozi (ćelija hvata čvrste čestice) i pinocitozi (ćelija hvata kapljice tekućine s tvarima otopljenim u njoj). Tako membrana održava integritet ćelije i reguliše protok supstanci iz okoline u ćeliju i iz ćelije u njenu okolinu.
Na svojoj unutrašnjoj površini membrana formira invaginacije i grane koje prodiru duboko u ćeliju. Preko njih je vanjska membrana povezana sa ljuskom jezgra.

Citoplazma je složen koloidni sistem. Njegova struktura: prozirna polutečna otopina i strukturne formacije. Strukturne formacije citoplazme zajedničke za sve ćelije su: mitohondrije, endoplazmatski retikulum, Golgijev kompleks i ribozomi (slika 2). Svi oni, zajedno sa jezgrom, predstavljaju centre određenih biohemijski procesi, u ukupnosti komponenti u ćeliji. Ovi procesi su izuzetno raznoliki i odvijaju se istovremeno u mikroskopski malom volumenu ćelije. Vezano za ovo opšta karakteristika unutrašnja struktura svih strukturnih elemenata ćelije: uprkos svojoj maloj veličini, imaju veliku površinu na kojoj se nalaze biološki katalizatori (enzimi) i provode se različite biohemijske reakcije.

Mitohondrije(Slika 2, 6) - energetski centri ćelije. To su vrlo mala tijela, ali jasno vidljiva u svjetlosnom mikroskopu (dužine 0,2-7,0 mikrona). Nalaze se u citoplazmi i značajno se razlikuju po obliku i broju različite ćelije. Tečni sadržaj mitohondrija je zatvoren u dvije troslojne membrane, od kojih svaka ima istu strukturu kao i vanjska membrana ćelije. Unutrašnja membrana mitohondrija formira brojne invaginacije i nekompletne pregrade unutar tijela mitohondrija (slika 3). Ove invaginacije se nazivaju kriste. Zahvaljujući njima, uz mali volumen, postiže se naglo povećanje površine na kojoj se odvijaju biokemijske reakcije, a među njima, prije svega, reakcije akumulacije i oslobađanja energije enzimskom konverzijom adenozin difosforne kiseline u adenozin trifosforna kiselina i obrnuto.

Endoplazmatski retikulum(Slika 2, 8) je višestruko razgranana invaginacija vanjske ćelijske membrane. Membrane endoplazmatskog retikuluma obično su raspoređene u paru, a između njih se formiraju tubuli koji se mogu proširiti u veće šupljine ispunjene produktima biosinteze. Oko jezgra, membrane koje čine endoplazmatski retikulum direktno prelaze u vanjsku membranu jezgra. Dakle, endoplazmatski retikulum povezuje sve dijelove ćelije zajedno. U svjetlosnom mikroskopu, kada se pregleda struktura ćelije, endoplazmatski retikulum nije vidljiv.

Struktura ćelije se deli na grubo I glatko endoplazmatski retikulum. Grubi endoplazmatski retikulum gusto je okružen ribosomima, gdje se odvija sinteza proteina. Glatki endoplazmatski retikulum je lišen ribozoma i sintetizira masti i ugljikohidrate. Tubuli endoplazmatskog retikuluma vrše unutarćelijsku razmjenu tvari sintetiziranih u različitim dijelovima ćelije, kao i razmjenu između stanica. Istovremeno, endoplazmatski retikulum, kao gušća strukturna formacija, služi kao skelet ćelije, dajući njenom obliku određenu stabilnost.

Ribosomi(Slika 2, 9) nalaze se i u citoplazmi ćelije i u njenom jezgru. To su sićušna zrna prečnika oko 15-20 nm, što ih čini nevidljivim u svetlosnom mikroskopu. U citoplazmi je većina ribosoma koncentrirana na površini tubula grubog endoplazmatskog retikuluma. Funkcija ribozoma je najvažniji proces za život ćelije i organizma u celini – sinteza proteina.

Golgijev kompleks(Slika 2, 5) prvi put je pronađen samo u životinjskim ćelijama. Međutim, u U poslednje vreme Slične strukture pronađene su u biljnim ćelijama. Struktura Golgijevog kompleksa bliska je strukturnim formacijama endoplazmatskog retikuluma: raznih oblika tubule, šupljine i vezikule formirane od troslojnih membrana. Osim toga, Golgijev kompleks uključuje prilično velike vakuole. U njima se nakupljaju neki proizvodi sinteze, prvenstveno enzimi i hormoni. Tokom određenih perioda života ćelije, ove rezervisane supstance mogu biti uklonjene iz date ćelije kroz endoplazmatski retikulum i uključene u metabolički procesi tijelo u cjelini.

Ćelijski centar- formiranje, do sada opisano samo u ćelijama životinja i nižih biljaka. Sastoji se od dva centriola, od kojih je struktura svakog cilindra veličine do 1 mikrona. Centriole igraju važnu ulogu u mitotičkoj diobi ćelija. Pored opisanih konstanti strukturne formacije, u citoplazmi razne ćelije određene inkluzije se pojavljuju periodično. To su kapljice masti, škrobna zrna, proteinski kristali posebnog oblika (zrna aleurona) itd. velike količine takve inkluzije se nalaze u ćelijama skladišnog tkiva. Međutim, u ćelijama drugih tkiva takve inkluzije mogu postojati kao privremena rezerva nutrijenata.

Core(Slika 2, 1), poput citoplazme sa vanjskom membranom, bitna je komponenta velike većine stanica. Samo kod nekih bakterija, prilikom ispitivanja strukture njihovih stanica, nije bilo moguće identificirati strukturno formirano jezgro, ali u njihovim stanicama sve hemijske supstance, svojstvena jezgrima drugih organizama. U nekim specijalizovanim ćelijama koje su izgubile sposobnost dijeljenja nema jezgara (crvena krvna zrnca sisara, sitaste cijevi biljnog floema). S druge strane, postoje ćelije s više jezgara. Jedro igra veoma važnu ulogu u sintezi enzimskih proteina, u prenošenju nasljednih informacija s generacije na generaciju, u procesima individualni razvoj tijelo.

Jezgro ćelije koja se ne dijeli ima nuklearni omotač. Sastoji se od dvije troslojne membrane. Vanjska membrana je preko endoplazmatskog retikuluma povezana sa ćelijskom membranom. Kroz cijeli ovaj sistem postoji stalna razmjena tvari između citoplazme, jezgra i okoline koja okružuje ćeliju. Osim toga, u nuklearnoj ljusci postoje pore, kroz koje je jezgro također povezano s citoplazmom. Iznutra, jezgro je ispunjeno nuklearnim sokom, koji sadrži nakupine hromatina, nukleolus i ribozome. Hromatin se sastoji od proteina i DNK. Ovo je materijalni supstrat koji se prije diobe stanice formira u hromozome, vidljive u svjetlosnom mikroskopu.

hromozomi- formacije koje su konstantne po broju i obliku, identične za sve organizme date vrste. Gore navedene funkcije jezgre prvenstveno su povezane s hromozomima, tačnije, sa DNK koja je njihov dio.

Nucleolus(Slika 2.2) prisutan je u jednoj ili više količina u jezgru ćelije koja se ne dijeli i jasno je vidljiv u svjetlosnom mikroskopu. U trenutku diobe ćelije nestaje. Nedavno je razjašnjena ogromna uloga nukleola: u njemu se formiraju ribozomi koji zatim iz jezgre ulaze u citoplazmu i tamo vrše sintezu proteina.

Sve navedeno se podjednako odnosi i na životinjske i na biljne ćelije. Zbog specifičnosti metabolizma, rasta i razvoja biljaka i životinja, u građi ćelija i jedne i druge postoje dodatne strukturne karakteristike koje razlikuju biljne ćelije od životinjskih. Više detalja o tome piše u odeljcima “Botanika” i “Zoologija”; Ovdje bilježimo samo najopćenitije razlike.

Životinjske ćelije osim navedenih komponente, u strukturi ćelije postoje posebne formacije - lizozomi. To su ultramikroskopske vezikule u citoplazmi ispunjene tekućinom digestivni enzimi. Lizozomi obavljaju funkciju razlaganja prehrambenih supstanci u jednostavnije hemijske supstance. Postoje neke indikacije da se lizozomi nalaze i u biljnim ćelijama.
Najkarakterističniji strukturni elementi biljne ćelije(osim onih uobičajenih koji su svojstveni svim ćelijama) - plastidi. Postoje u tri oblika: zeleni hloroplasti, crveno-narandžasto-žuti
hromoplasti i bezbojni leukoplasti. Pod određenim uslovima, leukoplasti se mogu pretvoriti u hloroplaste (pozelenjavanje gomolja krompira), a hloroplasti, zauzvrat, mogu postati hromoplasti (jesenje požutenje listova).

Hloroplasti(Slika 4) predstavljaju „fabriku“ za primarnu sintezu organskih supstanci od neorganskih pomoću sunčeve energije. Ovo su prilično mala tijela raznih oblika, uvijek zelena zbog prisustva hlorofila. Struktura hloroplasta u ćeliji: imaju unutrašnja struktura, što osigurava maksimalan razvoj slobodnih površina. Ove površine stvaraju brojne tanke ploče, čiji se nakupini nalaze unutar hloroplasta.
Na površini je kloroplast, kao i drugi strukturni elementi citoplazme, prekriven dvostrukom membranom. Svaki od njih je, pak, troslojan, poput vanjske membrane ćelije.

Svi ćelijski oblici života na Zemlji mogu se podijeliti u dva nadkraljevstva na osnovu strukture njihovih sastavnih ćelija - prokariote (prenuklearne) i eukariote (nuklearne). Prokariotske ćelije su očigledno jednostavnije, nastale su ranije u procesu evolucije. Eukariotske ćelije su složenije i nastale su kasnije. Ćelije koje čine ljudsko tijelo su eukariotske.

Unatoč raznolikosti oblika, organizacija ćelija svih živih organizama podliježe zajedničkim strukturnim principima.

Prokariotska ćelija

Eukariotska ćelija

Struktura eukariotske ćelije

Površinski kompleks životinjske ćelije

Sadrži glikokaliks, plazma membrane i kortikalni sloj citoplazme koji se nalazi ispod. Plazma membrana se još naziva i plazmalema, vanjska membrana ćelije. Ovo je biološka membrana, debljine oko 10 nanometara. Pruža prvenstveno funkciju razgraničenja u odnosu na okruženje izvan ćelije. Osim toga, obavlja i transportnu funkciju. Ćelija ne troši energiju da bi održala integritet svoje membrane: molekuli se drže zajedno prema istom principu po kojem se molekule masti drže zajedno - termodinamički je povoljnije da se hidrofobni dijelovi molekula nalaze u neposrednoj blizini jedni drugima. Glikokaliks su molekule oligosaharida, polisaharida, glikoproteina i glikolipida “usidrena” u plazmalemi. Glikokaliks obavlja funkciju receptora i markera. Plazma membrana životinjskih ćelija se uglavnom sastoji od fosfolipida i lipoproteina isprepletenih proteinskim molekulima, posebno površinskim antigenima i receptorima. U kortikalu (u blizini plazma membrana) sloj citoplazme sadrži specifične elemente citoskeleta - aktinske mikrofilamente uređene na određeni način. Glavna i najvažnija funkcija kortikalnog sloja (korteksa) su pseudopodijalne reakcije: izbacivanje, pričvršćivanje i kontrakcija pseudopodija. U tom slučaju se mikrofilamenti preuređuju, produžavaju ili skraćuju. Oblik ćelije (na primjer, prisustvo mikrovila) također ovisi o strukturi citoskeleta kortikalnog sloja.

Citoplazmatska struktura

Tekuća komponenta citoplazme naziva se i citosol. Pod svjetlosnim mikroskopom, činilo se da je ćelija ispunjena nečim poput tečne plazme ili sola, u kojem jezgro i druge organele "lebde". Zapravo to nije istina. Unutrašnji prostor eukariotske ćelije je strogo uređen. Kretanje organela koordinira se uz pomoć specijalizovanih transportnih sistema, takozvanih mikrotubula, koji služe kao intracelularni „putevi“ i posebnih proteina dineina i kinezina, koji imaju ulogu „motora“. Pojedinačni proteinski molekuli također ne difundiraju slobodno po cijelom unutarćelijskom prostoru, već se usmjeravaju u potrebne odjeljke pomoću posebnih signala na njihovoj površini, koje prepoznaju transportni sistemi ćelije.

Endoplazmatski retikulum

U eukariotskoj ćeliji postoji sistem membranskih odjeljaka (cijevi i cisterni) koji prelaze jedan u drugi, koji se naziva endoplazmatski retikulum (ili endoplazmatski retikulum, ER ili EPS). Taj dio ER-a, za čije su membrane vezani ribozomi, naziva se granularni(ili grubo) endoplazmatski retikulum, na njegovim membranama se odvija sinteza proteina. Oni odjeljci koji nemaju ribozome na svojim zidovima klasificiraju se kao glatko(ili agranularno) ER, koji učestvuje u sintezi lipida. Unutrašnji prostori glatkog i granularnog ER nisu izolovani, već prelaze jedan u drugi i komuniciraju sa lumenom nuklearnog omotača.

Golgijev aparat

Core

Citoskelet

Centrioles

Mitohondrije

Poređenje pro- i eukariotskih ćelija

Većina bitna razlika eukarioti od prokariota dugo vremena razmatrano je prisustvo formiranog jezgra i membranskih organela. Međutim, do 1970-1980-ih. postalo je jasno da je to samo posledica dubljih razlika u organizaciji citoskeleta. Neko vrijeme se vjerovalo da je citoskelet karakterističan samo za eukariote, ali sredinom 1990-ih. proteini homologni glavnim proteinima citoskeleta eukariota također su otkriveni u bakterijama.

To je prisustvo specifično strukturiranog citoskeleta koji omogućava eukariotima da stvore sistem mobilnih organela unutrašnje membrane. Osim toga, citoskelet omogućava nastanak endo- i egzocitoze (pretpostavlja se da su se upravo zahvaljujući endocitozi u eukariotskim stanicama pojavili intracelularni simbionti, uključujući mitohondrije i plastide). Druga važna funkcija eukariotskog citoskeleta je da obezbijedi podjelu jezgra (mitoza i mejoza) i tijela (citotomija) eukariotske ćelije (podjela prokariotskih ćelija je jednostavnije organizirana). Razlike u strukturi citoskeleta objašnjavaju i druge razlike između pro- i eukariota - na primjer, postojanost i jednostavnost oblika prokariotskih ćelija i značajnu raznolikost oblika i sposobnost da se on mijenja u eukariotskim stanicama, kao i relativno velike veličine potonjeg. Tako su veličine prokariotskih ćelija u prosjeku 0,5-5 mikrona, veličine eukariotskih stanica u prosjeku od 10 do 50 mikrona. Osim toga, samo među eukariotima postoje zaista divovske ćelije, kao što su masivna jaja ajkule ili noja (u ptičjem jajetu, cijelo žumance je jedno ogromno jaje), neuroni velikih sisara, čiji procesi ojačani citoskeletom , može doseći desetine centimetara u dužinu.

Anaplazija

Uništavanje stanične strukture (na primjer, kod malignih tumora) naziva se anaplazija.

Istorija otkrića ćelija

Prva osoba koja je vidjela ćelije bio je engleski naučnik Robert Hooke (poznat nam zahvaljujući Hookeovom zakonu). Te godine, pokušavajući da shvati zašto drvo plute tako dobro lebdi, Hooke je počeo da ispituje tanke delove plute koristeći mikroskop koji je unapredio. Otkrio je da je pluta podijeljena na mnogo sićušnih ćelija, što ga je podsjećalo na manastirske ćelije, te je te ćelije nazvao ćelijama (na engleskom cell znači “ćelija, ćelija, ćelija”). Iste godine, holandski majstor Anton van Leeuwenhoek (-) prvi put je upotrijebio mikroskop kako bi u kapi vode vidio "životinje" - pokretne žive organizme. Tako su do početka 18. vijeka naučnici znali da biljke pod velikim povećanjem imaju ćelijsku strukturu i vidjeli su neke organizme koji su kasnije nazvani jednoćelijski. Međutim, ćelijska teorija o građi organizama nastala je tek sredinom 19. stoljeća, nakon više moćni mikroskopi i razvijene su metode za fiksiranje i bojenje ćelija. Jedan od njegovih osnivača bio je Rudolf Virchow, ali njegove ideje su sadržavale niz pogrešaka: na primjer, pretpostavljao je da su ćelije slabo povezane jedna s drugom i da svaka postoji “za sebe”. Tek kasnije je bilo moguće dokazati integritet ćelijskog sistema.

vidi takođe

• Poređenje stanične strukture bakterija, biljaka i životinja

Linkovi

• Molekularna biologija ćelije, 4. izdanje, 2002. - udžbenik o molekularnoj biologiji na engleskom jeziku
• Citologija i genetika (0564-3783) objavljuje članke na ruskom, ukrajinskom i engleskom po izboru autora, prevedene na engleski jezik (0095-4527)

Ljudsko tijelo i cijeli organizam imaju ćelijsku strukturu. Po svojoj strukturi ljudske ćelije imaju zajedničke karakteristike između sebe. Oni su međusobno povezani intercelularnom supstancom koja opskrbljuje ćeliju hranom i kisikom. Ćelije se spajaju u tkiva, tkiva u organe, a organi u čitave strukture (kosti, koža, mozak i tako dalje). U tijelu ćelije obavljaju različite funkcije i zadatke: rast i diobu, metabolizam, razdražljivost, prijenos genetskih informacija, prilagođavanje promjenama u okolini...

Struktura ljudske ćelije. Osnove

Svaka ćelija je okružena tankom ćelijskom membranom koja je izoluje od spoljašnje sredine i reguliše prodor u nju. različite supstance. Ćelija je ispunjena peći od citoplazme, u koju su uronjene ćelijske organele (ili organele): mitohondrije - generatori energije; Golgijev kompleks, gdje se javljaju razne biohemijske reakcije; vakuole i endoplazmatski retikulum koji transportuju supstance; ribozomi u kojima se odvija sinteza proteina. U središtu citoplazme nalazi se jezgro sa dugim molekulama DNK (deoksiribonukleinska kiselina) koje nosi informacije o cijelom organizmu.

ljudska ćelija:

• Gdje se nalazi DNK?

Koji organizmi se nazivaju višećelijski?

IN jednoćelijskih organizama(npr. bakterije) svi životni procesi - od ishrane do reprodukcije - odvijaju se unutar jedne ćelije, a kod višećelijskih organizama (biljke, životinje, ljudi) telo se sastoji od veliki iznosćelije koje rade različite funkcije i međusobno djeluju. Struktura ljudske ćelije ima jedan plan, koji pokazuje zajedništvo svih životnih procesa razne vrstećelije. Svi su potomci istog zigota i stiču razlike kao rezultat procesa diferencijacije (procesa nastanka i razvoja razlika između prvobitno homogenih embrionalnih ćelija).

Kako ćelije variraju u obliku?

Struktura ljudske ćelije određena je njenim glavnim organelama, a oblik svake vrste ćelije određen je njenim funkcijama. Crvena krvna zrnca, na primjer, imaju oblik bikonkavnog diska: njihova površina mora apsorbirati što je više moguće kisika. Epidermalne ćelije imaju zaštitnu funkciju, srednje su veličine i duguljastog oblika. Neuroni imaju duge procese za prenošenje nervnih signala, spermatozoidi imaju pokretljiv rep, a jaja su velika i sfernog oblika krvni sudovi, kao i ćelije mnogih drugih tkiva - spljoštene. Neke ćelije, poput bijelih krvnih stanica koje apsorbiraju patogene, mogu promijeniti oblik.

Gdje se nalazi DNK?

Struktura ljudske ćelije je nemoguća bez deoksiribonukleinske kiseline. DNK se nalazi u jezgru svake ćelije. Ovaj molekul pohranjuje sve nasljedne informacije, odnosno genetski kod. Sastoji se od dva duga molekularna lanca upletena u dvostruku spiralu.

Povezani su vodoničnim vezama koje nastaju između parova azotnih baza - adenina i timina, citozina i gvanina. Čvrsto upleteni DNK lanci formiraju hromozome - strukture u obliku štapa, čiji je broj strogo konstantan kod predstavnika jedne vrste. DNK je neophodna za održavanje života i igra ogromnu ulogu u reprodukciji: prenosi nasljedne osobine od roditelja do djece.