Cellens struktur er fælles for alle. Strukturer af en levende celle

Dyre- og planteceller, både flercellede og encellede, er i princippet ens i strukturen. Forskelle i detaljerne i cellernes struktur er forbundet med deres funktionelle specialisering.

Hovedelementerne i alle celler er kernen og cytoplasmaet. Kernen har kompleks struktur, skifter til forskellige faser celledeling, eller cykle. Kernen i en ikke-delende celle optager cirka 10-20% af dens samlede volumen. Den består af en karyoplasma (nukleoplasma), en eller flere nukleoler (nukleolus) og en nuklear kappe. Karyoplasma er en kernesaft eller karyolymph, hvori der er kromatintråde, der danner kromosomer.

Cellens vigtigste egenskaber:

• stofskifte
• følsomhed
• evne til at reproducere

Cellen bor i indre miljø krop - blod, lymfe og vævsvæske. De vigtigste processer i cellen er oxidation, glykolyse - nedbrydning af kulhydrater uden ilt. Cellepermeabilitet er selektiv. Det bestemmes af reaktionen på høj eller lav saltkoncentration, fago- og pinocytose. Sekretion - cellernes dannelse og sekretion af slimlignende stoffer (mucin og mucoider), som beskytter mod skader og deltager i dannelsen af ​​intercellulært stof.

Typer af cellebevægelser:

1. amoeboid (falske ben) - leukocytter og makrofager.
2. glidende - fibroblaster
3. flagellat type - spermatozoer (cilia og flagella)

Celledeling:

1. indirekte (mitose, karyokinese, meiose)
2. direkte (amitose)

Under mitosen fordeles kernestoffet jævnt mellem dattercellerne, pga Kernens kromatin er koncentreret i kromosomer, som deler sig i to kromatider, der divergerer i datterceller.

Strukturer af en levende celle

Kromosomer

Obligatoriske elementer i kernen er kromosomer, der har en specifik kemisk og morfologisk struktur. De deltager aktivt i metabolismen i cellen og er direkte relateret til den arvelige overførsel af egenskaber fra en generation til en anden. Det skal dog huskes på, at selvom arvelighed leveres af hele cellen som samlet system, nukleare strukturer, nemlig kromosomer, indtager en særlig plads i dette tilfælde. Kromosomer, i modsætning til celleorganeller, er unikke strukturer karakteriseret ved en konstant kvalitativ og kvantitativ sammensætning. De kan ikke udveksle hinanden. uligevægt kromosom sæt celler i sidste ende fører til deres død.

Cytoplasma

Cytoplasmaet i en celle udviser en meget kompleks struktur. Indførelsen af ​​teknikken med tynde snit og elektronmikroskopi gjorde det muligt at se den fine struktur af det underliggende cytoplasma. Det er blevet fastslået, at sidstnævnte består af parallelle komplekse strukturer i form af plader og tubuli, på hvis overflade der er de mindste granula med en diameter på 100-120 Å. Disse formationer kaldes det endoplasmatiske kompleks. Dette kompleks omfatter forskellige differentierede organeller: mitokondrier, ribosomer, Golgi-apparatet, i cellerne i lavere dyr og planter - centrosomet, i dyr - lysosomer, i planter - plastider. Derudover findes en række indeslutninger i cytoplasmaet, der deltager i cellens stofskifte: stivelse, fedtdråber, urinstofkrystaller mv.

Membran

Cellen er omgivet af en plasmamembran (fra latin "membran" - hud, film). Dens funktioner er meget forskellige, men den vigtigste er beskyttende: den beskytter cellens indre indhold mod virkningerne ydre miljø. På grund af forskellige udvækster, folder på overfladen af ​​membranen, er cellerne fast forbundet. Membranen er gennemsyret af specielle proteiner, hvorigennem visse stoffer, der er nødvendige for cellen eller skal fjernes fra den, kan bevæge sig. Således foregår udvekslingen af ​​stoffer gennem membranen. Desuden, hvad der er meget vigtigt, passerer stoffer gennem membranen selektivt, på grund af hvilket det nødvendige sæt af stoffer opretholdes i cellen.

I planter er plasmamembranen udvendigt dækket med en tæt membran bestående af cellulose (fiber). Skallen yder beskyttende og referencefunktion. Det tjener som den ydre ramme af cellen, hvilket giver den en vis form og størrelse, hvilket forhindrer overdreven hævelse.

Kerne

Placeret i midten af ​​cellen og adskilt af en to-lags membran. Den har en sfærisk eller aflang form. Skallen - karyolemmaet - har porer, der er nødvendige for udveksling af stoffer mellem kernen og cytoplasmaet. Indholdet af kernen er flydende - karyoplasma, som indeholder tætte legemer - nukleoler. De er granulære - ribosomer. Hovedparten af ​​kernen - nukleare proteiner - nukleoproteiner, i nukleolerne - ribonukleoproteiner og i karyoplasma - deoxyribonukleoproteiner. Cellen er dækket af en cellemembran, som består af protein- og lipidmolekyler med mosaikstruktur. Membranen sikrer udveksling af stoffer mellem cellen og den intercellulære væske.

EPS

Dette er et system af tubuli og hulrum, på hvis vægge der er ribosomer, der giver proteinsyntese. Ribosomer kan også være frit placeret i cytoplasmaet. Der er to typer ER - ru og glat: På den ru ER (eller granulære) er der mange ribosomer, der udfører proteinsyntese. Ribosomer giver membraner et groft udseende. Glatte ER-membraner bærer ikke ribosomer på deres overflade; de ​​indeholder enzymer til syntese og nedbrydning af kulhydrater og lipider. Glat EPS ligner et system af tynde rør og tanke.

Ribosomer

Små kroppe med en diameter på 15-20 mm. Udfør syntesen af ​​proteinmolekyler, deres samling fra aminosyrer.

Mitokondrier

Disse er to-membran organeller, hvis indre membran har udvækster - cristae. Indholdet af hulrummene er matrixen. Mitokondrier indeholder et stort antal lipoproteiner og enzymer. Disse er cellens energistationer.

Plastider (kun ejendommelige for planteceller!)

Deres indhold i cellen hovedfunktion plante organisme. Der er tre hovedtyper af plastider: leukoplaster, kromoplaster og kloroplaster. De har forskellige farver. Farveløse leukoplaster findes i cytoplasmaet i cellerne i de ufarvede dele af planter: stængler, rødder, knolde. For eksempel er der mange af dem i kartoffelknolde, hvori stivelseskorn ophobes. Kromoplaster findes i cytoplasmaet af blomster, frugter, stængler og blade. Kromoplaster giver planters gule, røde, orange farve. Grønne kloroplaster findes i cellerne i blade, stængler og andre plantedele, såvel som i en række alger. Kloroplaster er 4-6 µm store og har ofte en oval form. På højere planter en celle indeholder flere dusin kloroplaster.

Grønne kloroplaster er i stand til at omdannes til kromoplaster, hvorfor blade bliver gule om efteråret, og grønne tomater bliver røde, når de er modne. Leukoplaster kan blive til kloroplaster (grønning af kartoffelknolde i lyset). Således er kloroplaster, kromoplaster og leukoplaster i stand til gensidig overgang.

Kloroplasternes hovedfunktion er fotosyntese, dvs. syntese foregår i kloroplaster i lyset organisk stof fra uorganisk ved at omdanne solenergi til energi ATP molekyler. Kloroplaster af højere planter er 5-10 mikron i størrelse og ligner bikonveks linse. Hver kloroplast er omgivet af en dobbeltmembran med selektiv permeabilitet. Udvendigt er der en glat membran, og indersiden har en foldet struktur. Den vigtigste strukturelle enhed af kloroplasten er thylakoid, en flad to-membran sæk, der spiller en ledende rolle i processen med fotosyntese. Thylakoidmembranen indeholder proteiner, der ligner mitokondrieproteiner, der er involveret i elektronoverførselskæden. Thylakoiderne er arrangeret i stakke, der ligner stakke af mønter (fra 10 til 150) og kaldes grana. Grana har en kompleks struktur: i midten er klorofyl, omgivet af et lag af protein; så er der et lag af lipoider, igen protein og klorofyl.

Golgi kompleks

Dette system af hulrum afgrænset fra cytoplasmaet af en membran kan have en anden form. Ophobning af proteiner, fedtstoffer og kulhydrater i dem. Implementering af syntesen af ​​fedt og kulhydrater på membraner. Danner lysosomer.

Det vigtigste strukturelle element i Golgi-apparatet er en membran, der danner pakker af flade cisterner, store og små vesikler. Cisternerne i Golgi-apparatet er forbundet med kanalerne i det endoplasmatiske retikulum. Proteiner, polysaccharider, fedtstoffer produceret på membranerne i det endoplasmatiske retikulum overføres til Golgi-apparatet, akkumuleres inde i dets strukturer og "pakkes" i form af et stof klar enten til frigivelse eller til brug i selve cellen i løbet af dens levetid. Lysosomer dannes i Golgi-apparatet. Derudover er han med til at bygge cytoplasmatisk membran såsom under celledeling.

Lysosomer

Legemer adskilt fra cytoplasmaet af en enkelt membran. De enzymer, der er indeholdt i dem, fremskynder reaktionen ved at spalte komplekse molekyler i simple: proteiner til aminosyrer, komplekse kulhydrater til simple, lipider til glycerol og fedtsyrer, og ødelægger også døde dele af cellen, hele celler. Lysosomer indeholder mere end 30 typer enzymer (stoffer af proteinkarakter, der øger hastigheden kemisk reaktion titusinder og hundredetusinder gange), i stand til at nedbryde proteiner, nukleinsyrer, polysaccharider, fedtstoffer og andre stoffer. Nedbrydning af stoffer ved hjælp af enzymer kaldes lysis, deraf navnet på organoiden. Lysosomer dannes enten fra strukturerne af Golgi-komplekset eller fra det endoplasmatiske reticulum. En af lysosomes hovedfunktioner er deltagelse i intracellulær fordøjelse. næringsstoffer. Derudover kan lysosomer ødelægge selve cellens strukturer, når den dør, under embryonal udvikling og i en række andre tilfælde.

Vakuoler

De er hulrum i cytoplasmaet fyldt med cellesaft, et sted for ophobning af reservedele næringsstoffer, skadelige stoffer; de regulerer vandindholdet i cellen.

Cellecenter

Den består af to små legemer - centrioler og centrosfære - et komprimeret område af cytoplasmaet. spiller vigtig rolle under celledeling

Organeller af cellebevægelse

1. Flagella og cilia, som er celleudvækster og har samme struktur hos dyr og planter
2. Myofibriller - tynde tråde mere end 1 cm lange med en diameter på 1 mikron, arrangeret i bundter langs muskelfiberen
3. Pseudopodia (udfør bevægelsesfunktionen; på grund af dem opstår muskelsammentrækning)

Ligheder mellem plante- og dyreceller

De funktioner, som plante- og dyreceller ligner, omfatter følgende:

1. En lignende struktur af struktursystemet, dvs. tilstedeværelsen af ​​en kerne og cytoplasma.
2. Udvekslingsprocessen af ​​stoffer og energi er ens i princippet om implementering.
3. Både dyre- og planteceller har en membranstruktur.
4. Den kemiske sammensætning af celler er meget ens.
5. I plante- og dyreceller er der en lignende proces med celledeling.
6. Plantecellen og dyret har samme princip for at overføre arvelighedskoden.

Betydelige forskelle mellem plante- og dyreceller

Undtagen fælles træk struktur og liv af plante- og dyreceller, der er særlige karakteristiske træk ved hver af dem.

Således kan vi sige, at plante- og dyreceller ligner hinanden i indholdet af nogle vigtige elementer og nogle livsprocesser, og har også betydelige forskelle i strukturen og metaboliske processer.

Celler er ligesom byggestenene i et hus byggestenene i næsten alle levende organismer. Hvilke dele består de af? Hvad er funktionen af ​​forskellige specialiserede strukturer i cellen? Du finder svar på disse og mange andre spørgsmål i vores artikel.

Hvad er en celle

En celle er den mindste strukturelle og funktionel enhed levende organismer. På trods af sin relativt lille størrelse danner den sit eget udviklingsniveau. Eksempler på encellede organismer er grønalgerne chlamydomonas og chlorella, protozoerne euglena, amøber og ciliater. Deres størrelser er virkelig mikroskopiske. Funktionen af ​​en celle i en organisme af en given systematisk enhed er imidlertid ret kompleks. Disse er ernæring, respiration, stofskifte, bevægelse i rummet og reproduktion.

Generel plan for cellestruktur

Ikke alle levende organismer har en cellulær struktur. Der dannes for eksempel vira nukleinsyrer og proteinpels. Planter, dyr, svampe og bakterier består af celler. Alle af dem adskiller sig i strukturelle træk. Men deres generelle struktur er den samme. Det er repræsenteret af et overfladeapparat, indre indhold - cytoplasma, organeller og indeslutninger. Cellernes funktioner skyldes de strukturelle træk ved disse komponenter. For eksempel i planter sker fotosyntese i indre overflade særlige organeller kaldet kloroplaster. Dyr har ikke disse strukturer. Cellens struktur (tabellen "Struktur og funktioner af organeller" undersøger detaljeret alle funktionerne) bestemmer dens rolle i naturen. Men for alle flercellede organismer er det fælles at sikre stofskiftet og forholdet mellem alle organer.

Cellestruktur: tabel "Organellers struktur og funktioner"

Denne tabel hjælper dig med at blive bekendt med strukturen af ​​cellulære strukturer i detaljer.

Som du kan se, har hver celleorganel sin egen komplekse struktur. Desuden bestemmer strukturen af ​​hver af dem de udførte funktioner. Kun det koordinerede arbejde af alle organeller tillader liv at eksistere på celle-, vævs- og organismeniveau.

Cellens grundlæggende funktioner

Cellen er en unik struktur. På den ene side spiller hver af dens komponenter sin rolle. På den anden side er cellens funktioner underlagt en enkelt koordineret arbejdsmekanisme. Det er på dette niveau af livets organisering, der kritiske processer. En af dem er reproduktion. Det er baseret på processen.Der er to hovedmåder at gøre det på. Så gameter er opdelt efter meiose, alle resten (somatisk) - af mitose.

På grund af det faktum, at membranen er semipermeabel, er det muligt at komme ind i cellen i den modsatte retning. forskellige stoffer. Grundlaget for alle metaboliske processer er vand. Ind i kroppen nedbrydes biopolymerer til simple forbindelser. Men mineraler findes i opløsning som ioner.

Celle indeslutninger

Cellernes funktioner ville ikke blive udført fuldt ud uden tilstedeværelsen af ​​indeslutninger. Disse stoffer er reserve af organismer i en ugunstig periode. Det kan være en tørke, et fald i temperaturen, en utilstrækkelig mængde ilt. Opbevaringsfunktionerne af stoffer i plantecellen udføres af stivelse. Det findes i cytoplasmaet i form af granulat. Glykogen er det lagrende kulhydrat i dyreceller.

Hvad er stoffer

I celler, der ligner hinanden i struktur og funktion, kombineres de for at danne væv. Denne struktur er specialiseret. For eksempel er alle celler i epitelvævet små, tæt ved siden af ​​hinanden. Deres form er meget forskelligartet. Dette stof er praktisk taget fraværende. En sådan struktur ligner et skjold. Derved epitelvæv udfører en beskyttende funktion. Men enhver organisme har ikke kun brug for et "skjold", men også forholdet til miljøet. For at udføre denne funktion er der specielle formationer i epitel - porer. Og hos planter tjener hudens stomata eller kork linser som en lignende struktur. Disse strukturer udfører gasudveksling, transpiration, fotosyntese, termoregulering. Og frem for alt udføres disse processer på molekylært og cellulært niveau.

Forholdet mellem cellernes struktur og funktioner

Cellernes funktioner bestemmes af deres struktur. Alle stoffer er et glimrende eksempel på dette. Så myofibriller er i stand til at trække sig sammen. Det er muskelceller, der bevæger sig separate dele og hele kroppen i rummet. Men den forbindende har et andet strukturprincip. Denne type stof er lavet af store celler. De er grundlaget for hele organismen. Bindevæv indeholder også en stor mængde intercellulært stof. En sådan struktur giver sit tilstrækkelige volumen. Denne type væv er repræsenteret af sådanne sorter som blod, brusk, knoglevæv.

De siger, at de ikke bliver raske... Der er mange forskellige holdninger til dette faktum. Men ingen er i tvivl om, at neuroner forbinder hele kroppen til en enkelt helhed. Dette opnås af et andet træk ved strukturen. Neuroner består af en krop og processer - axoner og dendritter. Ifølge dem kommer oplysningerne sekventielt fra nerveender til hjernen, og derfra - tilbage til de arbejdende organer. Som et resultat af neuronernes arbejde er hele kroppen forbundet af et enkelt netværk.

Det har de fleste levende organismer cellulær struktur. Disse strukturer er byggestenene i planter, dyr, svampe og bakterier. Generelle funktioner celler er evnen til at dele sig, perception til faktorer miljø og stofskifte.

Celleformer er meget forskellige. I encellede organismer er hver celle individuelle organisme. Dens form og strukturelle træk er forbundet med de miljømæssige forhold, som denne encellede organisme lever under, med dens livsstil.

Forskelle i cellernes struktur

Kroppen af ​​hvert flercellet dyr og plante er sammensat af celler af forskellige udseende relateret til deres funktioner. Så hos dyr kan man umiddelbart skelne en nervecelle fra en muskel eller epitelcelle (epitel-integumentært væv). Hos planter er strukturen af ​​cellen i bladet, stænglen osv. ikke den samme.
Størrelsen af ​​cellerne er lige så variabel. De mindste af dem (nogle) overstiger ikke 0,5 mikron. Størrelsen af ​​cellerne i flercellede organismer spænder fra flere mikrometer (diameteren af ​​humane leukocytter er 3-4 mikron, diameteren af ​​erytrocytter er 8 mikron) til enorme størrelser (processer) af en nervecelle mennesker er længere end 1 m). I de fleste plante- og dyreceller varierer deres diameter fra 10 til 100 mikron.
På trods af mangfoldigheden af ​​strukturen af ​​former og størrelser ligner alle levende celler i enhver organisme på mange måder. indre struktur. Celle- kompleks holistisk fysiologiske system, hvor alle livets grundlæggende processer udføres: og energi, irritabilitet, vækst og selvreproduktion.

Hovedkomponenterne i cellens struktur

Hoved fælles komponenter celler - ydre membran, cytoplasma og kerne. En celle kan kun leve og fungere normalt i nærværelse af alle disse komponenter, som er tæt interagerende med hinanden og med miljøet.

Tegning. 2. Cellestruktur: 1 - kerne, 2 - nukleolus, 3 - kernemembran, 4 - cytoplasma, 5 - Golgi-apparat, 6 - mitokondrier, 7 - lysosomer, 8 - endoplasmatisk reticulum, 9 - ribosomer, 10 - celle membran

Strukturen af ​​den ydre membran. Det er en tynd (ca. 7,5 nm2 tyk) tre-lags cellemembran, kun synlig i elektronmikroskop. Membranens to yderste lag er sammensat af proteiner, og det midterste er dannet af fedtlignende stoffer. Membranen har meget små porer, på grund af hvilke den let passerer nogle stoffer og bevarer andre. Membranen deltager i fagocytose (cellens indfangning af faste partikler) og i pinocytose (cellens indfangning af væskedråber med stoffer opløst i den). Membranen opretholder således cellens integritet og regulerer strømmen af ​​stoffer fra miljøet ind i cellen og fra cellen til dets miljø.
På sin indre overflade danner membranen invaginationer og grene, der trænger dybt ind i cellen. Gennem dem er den ydre membran forbundet med kernens skal, På den anden side forbinder membranerne fra naboceller, der danner indbyrdes tilstødende invaginationer og folder, cellerne meget tæt og pålideligt til flercellede væv.

Cytoplasma er et komplekst kolloidt system. Dens struktur: en gennemsigtig semi-flydende opløsning og strukturelle formationer. De strukturelle formationer af cytoplasmaet, der er fælles for alle celler, er: mitokondrier, endoplasmatisk reticulum, Golgi-kompleks og ribosomer (figur 2). Alle sammen med kernen er centre for visse biokemiske processer, i aggregatet af komponenter i cellen. Disse processer er ekstremt forskellige og foregår samtidigt i et mikroskopisk lille volumen af ​​cellen. Relateret til dette fællestræk den indre struktur af alle strukturelle elementer i cellen: på trods af deres lille størrelse har de en stor overflade, hvorpå biologiske katalysatorer (enzymer) er placeret, og forskellige biokemiske reaktioner udføres.

Mitokondrier(Figur 2, 6) - cellens energicentre. Disse er meget små kroppe, men tydeligt synlige i et lysmikroskop (længde 0,2-7,0 mikron). De er placeret i cytoplasmaet og varierer meget i form og antal forskellige celler. Væskeindholdet i mitokondrier er indesluttet i to trelags skaller, som hver har samme struktur som cellens ydre membran. Den indre skal af mitokondriet danner talrige fremspring og ufuldstændige skillevægge inde i mitokondriets krop (fig. 3). Disse invaginationer kaldes cristae. Takket være dem, med et lille volumen, opnås en kraftig stigning i overfladerne, hvorpå biokemiske reaktioner udføres, og blandt dem først og fremmest reaktionerne med akkumulering og frigivelse af energi gennem den enzymatiske omdannelse af adenosindiphosphorsyre til adenosintriphosphorsyre og omvendt.

Endoplasmatisk retikulum(Figur 2, 8) er et flerfoldigt forgrenet fremspring af cellens ydre membran. Membranerne i det endoplasmatiske retikulum er normalt arrangeret i par, og mellem dem dannes tubuli, som kan udvide sig til større hulrum fyldt med biosyntetiske produkter. Omkring kernen passerer membranerne, der udgør det endoplasmatiske reticulum, direkte ind i kernens ydre membran. Således forbinder det endoplasmatiske retikulum alle dele af cellen. I et lysmikroskop er det endoplasmatiske reticulum ikke synligt, når man undersøger cellens struktur.

Cellens struktur skelnes ru og glat endoplasmatisk retikulum. Det ru endoplasmatiske retikulum er tæt omgivet af ribosomer, hvor proteinsyntese finder sted. Det glatte endoplasmatiske retikulum er blottet for ribosomer, og syntese af fedt og kulhydrater udføres i det. Gennem tubuli af det endoplasmatiske retikulum udføres intracellulær metabolisme af stoffer syntetiseret i forskellige dele af cellen, såvel som udveksling mellem celler. Samtidig udfører det endoplasmatiske reticulum, som en tættere strukturel formation, funktionen af ​​cellens skelet, hvilket giver dens form en vis stabilitet.

Ribosomer(Figur 2, 9) er placeret både i cellens cytoplasma og i dens kerne. Det er de mindste korn med en diameter på omkring 15-20 nm, hvilket gør dem usynlige i et lysmikroskop. I cytoplasmaet er hovedparten af ​​ribosomerne koncentreret på overfladen af ​​tubuli af det ru endoplasmatiske reticulum. Ribosomernes funktion ligger i den vigtigste proces for cellens og organismens liv i hele processen - i syntesen af ​​proteiner.

Golgi kompleks(Figur 2, 5) blev oprindeligt kun fundet i dyreceller. Dog i På det sidste og lignende strukturer er blevet fundet i planteceller. Strukturen af ​​strukturen af ​​Golgi-komplekset er tæt på de strukturelle formationer af det endoplasmatiske retikulum: det er forskellige former tubuli, hulrum og vesikler dannet af trelagsmembraner. Derudover inkluderer Golgi-komplekset ret store vakuoler. De akkumulerer nogle synteseprodukter, primært enzymer og hormoner. I visse perioder af cellelivet kan disse reserverede stoffer fjernes fra denne celle gennem det endoplasmatiske retikulum og er involveret i metaboliske processer organisme som helhed.

Cellecenter- dannelse, indtil videre kun beskrevet i celler fra dyr og lavere planter. Den består af to centrioler, strukturen af ​​hver af dem er en cylinder op til 1 mikron i størrelse. Centrioler spiller en vigtig rolle i mitotisk celledeling. Ud over de beskrevne konstanter strukturelle formationer i cytoplasmaet forskellige celler periodisk er der visse indeslutninger. Det er fedtdråber, stivelseskorn, specialformede proteinkrystaller (aleuronkorn) osv. i stort antal sådanne indeslutninger findes i celler af lagervæv. Men i celler i andre væv kan sådanne indeslutninger eksistere som en midlertidig reserve af næringsstoffer.

Kerne(Figur 2, 1) er ligesom cytoplasmaet med en ydre membran en væsentlig bestanddel af langt de fleste celler. Kun hos nogle bakterier var det, når man overvejede strukturen af ​​deres celler, ikke muligt at identificere en strukturelt dannet kerne, men i deres celler alle kemiske stoffer iboende i andre organismers kerner. Der er ingen kerner i nogle specialiserede celler, som har mistet evnen til at dele sig (pattedyrserythrocytter, sigterør af plantefloem). På den anden side er der multinukleære celler. Kernen spiller en meget vigtig rolle i syntesen af ​​enzymproteiner, i overførslen af ​​arvelig information fra generation til generation, i processerne individuel udvikling organisme.

Kernen i en ikke-delende celle har en nuklear kappe. Den består af to tre-lags membraner. Den ydre membran er forbundet gennem det endoplasmatiske reticulum til cellemembranen. Gennem hele dette system sker der en konstant udveksling af stoffer mellem cytoplasmaet, kernen og miljøet omkring cellen. Derudover er der porer i kernemembranen, hvorigennem kernen også kommunikerer med cytoplasmaet. Inde i kernen er fyldt med kernejuice, som indeholder klumper af kromatin, nukleolus og ribosomer. Kromatin består af protein og DNA. Dette er det materielle substrat, der før celledeling er dannet til kromosomer, der er synlige under et lysmikroskop.

Kromosomer- konstant i antal og uddannelsesform, ens for alle organismer af en given art. Funktionerne af kernen nævnt ovenfor er primært forbundet med kromosomer, eller rettere, med det DNA, der er en del af dem.

nukleolus(Figur. 2.2) i mængden af ​​en eller flere er til stede i kernen af ​​en ikke-delende celle og er tydeligt synlig i den lette mikrospaltning. På tidspunktet for celledeling forsvinder det. For nylig er nukleolus enorme rolle blevet afklaret: Der dannes ribosomer i den, som så kommer ind i cytoplasmaet fra kernen og udfører proteinsyntese der.

Alt ovenstående gælder ligeligt for dyreceller og planteceller. I forbindelse med det specifikke stofskifte, vækst og udvikling af planter og dyr i strukturen af ​​cellerne i begge, er der yderligere strukturelle træk, der adskiller planteceller fra dyreceller. Mere om dette er skrevet i afsnittene "Botanik" og "Zoologi"; her noterer vi kun de mest generelle forskelle.

Andre dyreceller end de anførte bestanddele, i cellens struktur er særlige formationer iboende - lysosomer. Disse er ultramikroskopiske vesikler i cytoplasmaet fyldt med væske fordøjelsesenzymer. Lysosomer udfører den funktion at spalte fødevarestoffer i enklere kemikalier. Der er særskilte indikationer på, at lysosomer også findes i planteceller.
Den mest karakteristiske strukturelle elementer planteceller(bortset fra de almindelige, der er iboende i alle celler) - plastider. De findes i tre former: grønne kloroplaster, rød-orange-gule
kromoplaster og farveløse leukoplaster. Leukoplaster kan under visse forhold blive til kloroplaster (grønning af en kartoffelknold), og kloroplaster kan til gengæld blive til chromoplaster (efterårsgulning af blade).

Kloroplaster(Figur 4) repræsenterer en "fabrik" til den primære syntese af organiske stoffer fra uorganiske stoffer ved hjælp af solenergi. Det er små små kroppe forskellige former, altid grøn i farven på grund af tilstedeværelsen af ​​klorofyl. Strukturen af ​​kloroplaster i en celle: har indre struktur, som sikrer maksimal udvikling af frie overflader. Disse overflader er skabt af adskillige tynde plader, hvis klynger er placeret inde i kloroplasten.
Fra overfladen er kloroplasten, ligesom andre strukturelle elementer i cytoplasmaet, dækket af en dobbeltmembran. Hver af dem er til gengæld trelags, ligesom cellens ydre membran.

Alle cellulære livsformer på jorden kan opdeles i to riger baseret på strukturen af ​​deres konstituerende celler - prokaryoter (prænukleare) og eukaryoter (nukleare). Prokaryote celler er enklere i struktur, tilsyneladende opstod de tidligere i evolutionsprocessen. Eukaryote celler - mere komplekse, opstod senere. De celler, der udgør den menneskelige krop, er eukaryote.

På trods af de mange forskellige former er organiseringen af ​​cellerne i alle levende organismer underlagt ensartede strukturelle principper.

prokaryot celle

eukaryot celle

Strukturen af ​​en eukaryot celle

Dyrecelleoverfladekompleks

Består af glykokalyx, plasmalemma og det underliggende kortikale lag af cytoplasmaet. Plasmamembranen kaldes også plasmalemmaet, den ydre cellemembran. Det er en biologisk membran, omkring 10 nanometer tyk. Giver primært en afgrænsende funktion i forhold til miljøet udenfor cellen. Derudover udfører den en transportfunktion. Cellen spilder ikke energi på at bevare sin membrans integritet: Molekylerne holdes efter samme princip som fedtmolekyler holdes sammen - det er termodynamisk mere fordelagtigt, at de hydrofobe dele af molekylerne er placeret i umiddelbar nærhed af hinanden. Glykokalyxen består af molekyler af oligosaccharider, polysaccharider, glykoproteiner og glycolipider "forankret" i plasmalemmaet. Glykokalyxen udfører receptor- og markørfunktioner. Dyrecellers plasmamembran består hovedsageligt af phospholipider og lipoproteiner spækket med proteinmolekyler, især overfladeantigener og receptorer. I corticale (ved siden af plasma membran) cytoplasmalaget indeholder specifikke elementer af cytoskelettet - actin mikrofilamenter ordnet på en bestemt måde. Den vigtigste og vigtigste funktion af det kortikale lag (cortex) er pseudopodiale reaktioner: ejektion, vedhæftning og reduktion af pseudopodia. I dette tilfælde er mikrofilamenterne omarrangeret, forlænget eller forkortet. Cellens form (for eksempel tilstedeværelsen af ​​mikrovilli) afhænger også af strukturen af ​​cytoskelettet i det kortikale lag.

Strukturen af ​​cytoplasmaet

Den flydende komponent i cytoplasmaet kaldes også cytosolen. Under et lysmikroskop så det ud til, at cellen var fyldt med noget som et flydende plasma eller sol, hvori kernen og andre organeller "svæver". Det er det faktisk ikke. Det indre rum i en eukaryot celle er strengt ordnet. Bevægelsen af ​​organeller koordineres ved hjælp af specialiserede transportsystemer, de såkaldte mikrotubuli, der tjener som intracellulære "veje" og specielle proteiner dyneiner og kinesiner, der spiller rollen som "motorer". Separate proteinmolekyler diffunderer heller ikke frit gennem hele det intracellulære rum, men ledes til de nødvendige rum ved hjælp af specielle signaler på deres overflade, genkendt af cellens transportsystemer.

Endoplasmatisk retikulum

I en eukaryot celle er der et system af membranrum (rør og tanke), der går ind i hinanden, hvilket kaldes det endoplasmatiske reticulum (eller endoplasmatisk reticulum, EPR eller EPS). Den del af ER, til hvis membraner ribosomer er knyttet, omtales som granulært(eller ru) til det endoplasmatiske reticulum sker proteinsyntese på dets membraner. De rum, der ikke har ribosomer på deres vægge, er klassificeret som glat(eller agranulær) EPR, som er involveret i syntesen af ​​lipider. De indre rum i den glatte og granulære ER er ikke isolerede, men passerer ind i hinanden og kommunikerer med kernemembranens lumen.

golgi apparat

Kerne

cytoskelet

Centrioler

Mitokondrier

Sammenligning af pro- og eukaryote celler

Mest vigtig forskel eukaryot fra prokaryoter i lang tid tilstedeværelsen af ​​en dannet kerne og membranorganeller blev overvejet. Men i 1970'erne og 1980'erne det blev klart, at dette kun var en konsekvens af dybere forskelle i organiseringen af ​​cytoskelettet. I nogen tid troede man, at cytoskelettet kun er karakteristisk for eukaryoter, men i midten af ​​1990'erne. proteiner homologe med de vigtigste proteiner i det eukaryote cytoskelet er også blevet fundet i bakterier.

Det er tilstedeværelsen af ​​et specifikt arrangeret cytoskelet, der tillader eukaryoter at skabe et system af mobile indre membranorganeller. Derudover tillader cytoskelettet endo- og exocytose (det antages, at det skyldes endocytose, at intracellulære symbionter, herunder mitokondrier og plastider, opstod i eukaryote celler). En anden vigtig funktion af det eukaryote cytoskelet er at sikre opdelingen af ​​kernen (mitose og meiose) og kroppen (cytotomi) af den eukaryote celle (delingen af ​​prokaryote celler organiseres mere enkelt). Forskelle i cytoskelettets struktur forklarer også andre forskelle mellem pro- og eukaryoter - for eksempel konstanten og enkelheden af ​​prokaryote cellers former og den betydelige mangfoldighed af form og evnen til at ændre den hos eukaryote, samt relativt stor størrelse af sidstnævnte. Så størrelsen af ​​prokaryote celler er i gennemsnit 0,5-5 mikron, størrelsen af ​​eukaryote celler - i gennemsnit fra 10 til 50 mikron. Derudover er det kun blandt eukaryoter, der støder på virkelig gigantiske celler, såsom massive æg fra hajer eller strudse (i et fugleæg er hele blommen et stort æg), neuroner fra store pattedyr, hvis processer, forstærket af cytoskelettet, kan nå ti centimeter i længden.

Anaplasi

Ødelæggelsen af ​​den cellulære struktur (for eksempel i ondartede tumorer) kaldes anaplasi.

Historie om celleopdagelse

Den første person til at se celler var den engelske videnskabsmand Robert Hooke (kendt af os takket være Hookes lov). I løbet af året, hvor han forsøgte at forstå, hvorfor korktræet svømmer så godt, begyndte Hooke at undersøge tynde sektioner af kork ved hjælp af et mikroskop, han havde forbedret. Han fandt ud af, at proppen var opdelt i mange bittesmå celler, hvilket mindede ham om klosterceller, og han kaldte disse celler celler (på engelsk betyder celle "celle, celle, celle"). I året så den hollandske mester Antony van Leeuwenhoek (Anton van Leeuwenhoek, -) ved hjælp af et mikroskop for første gang "dyr" i en dråbe vand - bevægende levende organismer. Således vidste forskerne allerede i begyndelsen af ​​det 18. århundrede, at planter under høj forstørrelse havde en cellulær struktur, og de så nogle organismer, som senere blev kaldt encellede. Den cellulære teori om organismers struktur blev imidlertid først dannet i midten af ​​det 19. århundrede, efter mere kraftige mikroskoper og teknikker til cellefiksering og farvning blev udviklet. En af dens grundlæggere var Rudolf Virchow, men der var en række fejl i hans ideer: for eksempel antog han, at celler er svagt forbundet med hinanden, og at de hver især eksisterer "af sig selv". Først senere var det muligt at bevise cellesystemets integritet.

se også

• Sammenligning af cellestrukturen af ​​bakterier, planter og dyr

Links

• Molecular Biology Of The Cell 4. udgave 2002 - Molecular Biology Lærebog på engelsk
• Cytology and Genetics (0564-3783) udgiver artikler på russisk, ukrainsk og engelsk efter forfatterens valg, oversat til engelsk sprog (0095-4527)

Kroppen og hele menneskekroppen har en cellulær struktur. Ifølge dens struktur har menneskelige celler fælles træk indbyrdes. De er forbundet med et intercellulært stof, der forsyner cellen med næring og ilt. Celler kombineres til væv, væv til organer og organer til hele strukturer (knogler, hud, hjerne og så videre). I kroppen udfører celler forskellige funktioner og opgaver: vækst og deling, metabolisme, irritabilitet, overførsel af genetisk information, tilpasning til ændringer i miljøet ...

Strukturen af ​​den menneskelige celle. fundamentets fundament

Hver celle er omgivet af en tynd cellemembran, som isolerer den fra det ydre miljø og regulerer penetrationen ind i den. forskellige stoffer. En celle fyldt med en ovn af cytoplasma, hvori celleorganeller (eller organeller) er nedsænket: mitokondrier - energigeneratorer; Golgi-komplekset, hvor en række biokemiske reaktioner forekommer; vakuoler og endoplasmatisk retikulum, der transporterer stoffer; ribosomer, hvor proteinsyntesen finder sted. Centret af cytoplasmaet indeholder en kerne med lange DNA-molekyler (deoxyribonukleinsyre), som bærer information om hele organismen.

menneskelig celle:

• Hvor findes DNA?

Hvilke organismer kaldes flercellede?

V encellede organismer(f.eks. bakterier) alle livsprocesser - fra ernæring til reproduktion - foregår inde i én celle, og i flercellede organismer (planter, dyr, mennesker) består kroppen af kæmpe mængde celler, der gør forskellige funktioner og interagerer med hinanden. Strukturen af ​​en menneskelig celle har en enkelt plan, hvor fællesskabet af alle livsprocesser er synligt. En voksen har mere end 200 forskellige typer celler. Alle af dem er efterkommere af den samme zygote og opnår en forskel som følge af differentieringsprocessen (processen med fremkomsten og udviklingen af ​​forskelle mellem oprindeligt homogene embryonale celler).

Hvordan adskiller celler sig i form?

Strukturen af ​​en menneskelig celle bestemmes af dens hovedorganeller, og formen af ​​hver celletype bestemmes af dens funktioner. Røde blodlegemer er for eksempel formet som en bikonkav skive: deres overflade skal absorbere så meget ilt som muligt. Cellerne i epidermis udfører en beskyttende funktion, de er af mellemstørrelse, aflang-kantet form. Neuroner har lange processer til at overføre nervesignaler, spermatozoer har en mobil hale, og æg er store og kugleformede Formen på de celler, der linjer. blodårer, såvel som celler fra mange andre væv - fladtrykte. Nogle celler, såsom hvide blodlegemer, der opsluger sygdomsfremkaldende mikrober, kan ændre form.

Hvor findes DNA?

Strukturen af ​​en menneskelig celle er umulig uden deoxyribonukleinsyre. DNA findes i kernen i hver celle. Dette molekyle gemmer al arvelig information eller den genetiske kode. Den består af to lange molekylære kæder snoet til en dobbelt helix.

De er forbundet med brintforbindelser, der dannes mellem par af nitrogenholdige baser - adenin og thymin, cytosin og guanin. Stramt snoede DNA-kæder danner kromosomer - stavformede strukturer, hvis antal i repræsentanter for en art er strengt konstant. DNA er essentielt for livet og spiller en stor rolle i reproduktionen: det transmitterer arvelige egenskaber fra forældre til børn.