Solun rakenne on yhteinen kaikille. Elävän solun rakenteet

Eläin- ja kasvisolut, sekä monisoluiset että yksisoluiset, ovat rakenteeltaan periaatteessa samanlaisia. Erot solujen rakenteen yksityiskohdissa liittyvät niiden toiminnalliseen erikoistumiseen.

Kaikkien solujen pääelementit ovat ydin ja sytoplasma. Ytimessä on monimutkainen rakenne, vaihtamalla muotoon eri vaiheita solujen jakautuminen tai pyöräillä. Jakautumattoman solun ydin vie noin 10–20 % sen kokonaistilavuudesta. Se koostuu karyoplasmasta (nukleoplasma), yhdestä tai useammasta nukleolista (nucleolus) ja ydinvaipasta. Karyoplasma on ydinmehu tai karyolymfi, jossa on kromatiinilankoja, jotka muodostavat kromosomeja.

Solun tärkeimmät ominaisuudet:

• aineenvaihduntaa
• herkkyys
• kyky lisääntyä

Solu asuu sisäinen ympäristö kehon - veri, imusolmukkeet ja kudosneste. Pääprosessit solussa ovat hapetus, glykolyysi - hiilihydraattien hajoaminen ilman happea. Solujen läpäisevyys on valikoivaa. Sen määrää reaktio korkeaan tai alhaiseen suolapitoisuuteen, fago- ja pinosytoosiin. Eritys - solujen liman kaltaisten aineiden (musiini ja mukoidit) muodostuminen ja erittäminen, jotka suojaavat vaurioilta ja osallistuvat solujen välisen aineen muodostumiseen.

Solujen liikkeiden tyypit:

1. ameboidi (valejalat) - leukosyytit ja makrofagit.
2. liukuvat - fibroblastit
3. flagellate-tyyppi - siittiöt (värikalvot ja siimot)

Solunjako:

1. epäsuora (mitoosi, karyokineesi, meioosi)
2. suora (amitoosi)

Mitoosin aikana ydinaine jakautuu tasaisesti tytärsolujen kesken, koska Ytimen kromatiini on keskittynyt kromosomeihin, jotka jakautuvat kahdeksi kromatidiksi, jotka jakautuvat tytärsoluiksi.

Elävän solun rakenteet

Kromosomit

Ytimen pakolliset elementit ovat kromosomit, joilla on erityinen kemiallinen ja morfologinen rakenne. Ne osallistuvat aktiivisesti solun aineenvaihduntaan ja liittyvät suoraan ominaisuuksien perinnölliseen siirtymiseen sukupolvelta toiselle. On kuitenkin pidettävä mielessä, että vaikka perinnöllisyyden tarjoaa koko solu yhtenäinen järjestelmä, ydinrakenteet, nimittäin kromosomit, ovat tässä tapauksessa erityisellä paikalla. Kromosomit, toisin kuin soluorganellit, ovat ainutlaatuisia rakenteita, joille on ominaista jatkuva laadullinen ja määrällinen koostumus. Ne eivät voi vaihtaa toisiaan. epätasapaino kromosomisarja solut johtavat lopulta niiden kuolemaan.

Sytoplasma

Solun sytoplasmalla on erittäin monimutkainen rakenne. Ohutleikkeiden tekniikan ja elektronimikroskopian käyttöönotto mahdollisti taustalla olevan sytoplasman hienon rakenteen näkemisen. Jälkimmäisen on todettu muodostuvan rinnakkain järjestetyistä monimutkaisista rakenteista levyjen ja putkien muodossa, joiden pinnalla on pienimmät rakeet, joiden halkaisija on 100–120 Å. Näitä muodostumia kutsutaan endoplasmakompleksiksi. Tämä kompleksi sisältää erilaisia ​​​​erilaistettuja organelleja: mitokondriot, ribosomit, Golgi-laitteisto, alempien eläinten ja kasvien soluissa - sentrosomi, eläimissä - lysosomit, kasveissa - plastidit. Lisäksi sytoplasmasta löytyy useita sulkeumia, jotka osallistuvat solun aineenvaihduntaan: tärkkelystä, rasvapisaroita, ureakiteitä jne.

Kalvo

Solua ympäröi plasmakalvo (latinasta "kalvo" - iho, kalvo). Sen toiminnot ovat hyvin erilaisia, mutta tärkein on suojaava: se suojaa solun sisäistä sisältöä vaikutuksilta ulkoinen ympäristö. Erilaisten kasvainten, kalvon pinnalla olevien taitteiden vuoksi solut ovat tiukasti yhteydessä toisiinsa. Kalvo on läpäissyt erityisiä proteiineja, joiden läpi tietyt solulle välttämättömät tai siitä poistettavat aineet voivat liikkua. Siten aineiden vaihto tapahtuu kalvon läpi. Lisäksi, mikä on erittäin tärkeää, aineet kulkeutuvat kalvon läpi valikoivasti, minkä ansiosta solussa säilyy tarvittava ainesarja.

Kasveissa plasmakalvo on peitetty ulkopuolelta tiheällä kalvolla, joka koostuu selluloosasta (kuidusta). Kuori suorittaa suojaavan ja referenssitoiminto. Se toimii solun ulkokehyksenä ja antaa sille tietyn muodon ja koon, mikä estää liiallista turvotusta.

Ydin

Sijaitsee solun keskellä ja erotetaan kaksikerroksisella kalvolla. Sillä on pallomainen tai pitkänomainen muoto. Kuoressa - karyolemmassa - on huokoset, jotka ovat välttämättömiä aineiden vaihtamiseksi ytimen ja sytoplasman välillä. Ytimen sisältö on nestemäistä - karyoplasmaa, joka sisältää tiheitä kappaleita - nukleoleja. Ne ovat rakeisia - ribosomeja. Suurin osa ytimestä - ydinproteiinit - nukleoproteiinit, nukleoleissa - ribonukleoproteiinit ja karyoplasmassa - deoksiribonukleoproteiinit. Solu on peitetty solukalvolla, joka koostuu proteiini- ja lipidimolekyyleistä, joilla on mosaiikkirakenne. Kalvo varmistaa aineiden vaihdon solun ja solujen välisen nesteen välillä.

EPS

Tämä on tubulusten ja onteloiden järjestelmä, jonka seinillä on ribosomeja, jotka tarjoavat proteiinisynteesiä. Ribosomit voivat myös sijaita vapaasti sytoplasmassa. ER:ää on kahta tyyppiä - karkea ja sileä: karkeassa ER:ssä (tai rakeisessa) on monia ribosomeja, jotka suorittavat proteiinisynteesiä. Ribosomit antavat kalvoille karkean ulkonäön. Sileät ER-kalvot eivät sisällä ribosomeja pinnallaan, vaan ne sisältävät entsyymejä hiilihydraattien ja lipidien synteesiä ja hajottamista varten. Smooth EPS näyttää ohuiden putkien ja säiliöiden järjestelmältä.

Ribosomit

Pienet kappaleet, joiden halkaisija on 15–20 mm. Suorita proteiinimolekyylien synteesi, niiden kokoonpano aminohapoista.

Mitokondriot

Nämä ovat kaksikalvoisia organelleja, joiden sisäisessä kalvossa on uloskasvua - cristae. Onteloiden sisältö on matriisi. Mitokondriot sisältävät suuren määrän lipoproteiineja ja entsyymejä. Nämä ovat solun energiaasemia.

Plastidit (vain kasvisoluille!)

Niiden sisältö solussa pääominaisuus kasviorganismi. Plastideja on kolme päätyyppiä: leukoplastit, kromoplastit ja kloroplastit. Niissä on eri värejä. Värittömiä leukoplasteja löytyy kasvien värjäytymättömien osien solujen sytoplasmasta: varret, juuret, mukulat. Niitä on paljon esimerkiksi perunan mukuloissa, joihin kertyy tärkkelysjyviä. Kromoplasteja löytyy kukkien, hedelmien, varsien ja lehtien sytoplasmasta. Kromoplastit tarjoavat kasveille keltaisen, punaisen ja oranssin värin. Vihreitä kloroplasteja löytyy lehtien, varsien ja muiden kasvinosien soluista sekä erilaisista levistä. Kloroplastit ovat kooltaan 4-6 µm ja usein ovaalin muotoisia. klo korkeampia kasveja yksi solu sisältää useita kymmeniä kloroplasteja.

Vihreät kloroplastit pystyvät muuttumaan kromoplasteiksi, minkä vuoksi lehdet muuttuvat keltaisiksi syksyllä ja vihreät tomaatit punaistuvat kypsyessään. Leukoplastit voivat muuttua kloroplasteiksi (perunan mukuloiden vihertyminen valossa). Siten kloroplastit, kromoplastit ja leukoplastit kykenevät keskinäiseen siirtymiseen.

Kloroplastien päätehtävä on fotosynteesi eli fotosynteesi. synteesi tapahtuu kloroplasteissa valossa eloperäinen aine epäorgaanisesta muuttamalla aurinkoenergiaa energiaksi ATP-molekyylejä. Korkeampien kasvien kloroplastit ovat kooltaan 5-10 mikronia ja muistuttavat kaksoiskupera linssi. Jokaista kloroplastia ympäröi kaksoiskalvo, jolla on selektiivinen läpäisevyys. Ulkopuolella on sileä kalvo, ja sisällä on taitettu rakenne. Kloroplastin päärakenneyksikkö on tylakoidi, litteä kaksikalvoinen pussi, jolla on johtava rooli fotosynteesiprosessissa. Tylakoidikalvo sisältää proteiineja, jotka ovat samankaltaisia ​​kuin mitokondrioproteiinit, jotka ovat mukana elektronien kuljetusketjussa. Tylakoidit on järjestetty pinoiksi, jotka muistuttavat kolikkopinoja (10-150) ja niitä kutsutaan granaksi. Granalla on monimutkainen rakenne: keskellä on klorofylliä, jota ympäröi proteiinikerros; sitten on kerros lipoideja, taas proteiinia ja klorofylliä.

Golgin kompleksi

Tällä sytoplasmasta kalvolla rajatulla ontelojärjestelmällä voi olla erilainen muoto. Proteiinien, rasvojen ja hiilihydraattien kertyminen niihin. Rasvojen ja hiilihydraattien synteesin toteuttaminen kalvoilla. Muodostaa lysosomeja.

Golgi-laitteen päärakenneelementti on kalvo, joka muodostaa litistettyjä säiliöitä, suuria ja pieniä rakkuloita. Golgi-laitteen säiliöt on yhdistetty endoplasmisen retikulumin kanaviin. Endoplasmisen retikulumin kalvoille tuotetut proteiinit, polysakkaridit, rasvat siirretään Golgi-laitteistoon, kasaantuvat sen rakenteiden sisään ja "pakattuvat" aineen muotoon, joka on valmis joko vapautumaan tai käytettäväksi itse solussa sen elinkaaren aikana. Lysosomit muodostuvat Golgin laitteessa. Lisäksi hän on mukana rakentamisessa sytoplasminen kalvo kuten solun jakautumisen aikana.

Lysosomit

Kehot, jotka on erotettu sytoplasmasta yhdellä kalvolla. Niiden sisältämät entsyymit nopeuttavat monimutkaisten molekyylien jakamisen reaktiota yksinkertaisiksi: proteiinit aminohapoiksi, monimutkaiset hiilihydraatit yksinkertaiseen, lipideistä glyseroliin ja rasvahapot ja tuhota myös solun kuolleita osia, kokonaisia ​​soluja. Lysosomit sisältävät yli 30 tyyppiä entsyymejä (proteiiniluonteisia aineita, jotka lisäävät nopeutta kemiallinen reaktio kymmeniä ja satoja tuhansia kertoja), jotka kykenevät hajottamaan proteiineja, nukleiinihappoja, polysakkarideja, rasvoja ja muita aineita. Aineiden hajoamista entsyymien avulla kutsutaan lyysiksi, mistä johtuu organoidin nimi. Lysosomit muodostuvat joko Golgi-kompleksin rakenteista tai endoplasmisesta retikulumista. Yksi lysosomien päätehtävistä on osallistuminen solunsisäiseen ruoansulatukseen. ravinteita. Lisäksi lysosomit voivat tuhota itse solun rakenteita sen kuollessa, aikana alkion kehitys ja useissa muissa tapauksissa.

Vacuoles

Ne ovat sytoplasman onteloita, jotka on täytetty solumahlalla, varavarantojen kerääntymispaikka ravinteita, haitallisia aineita; ne säätelevät solun vesipitoisuutta.

Solukeskus

Se koostuu kahdesta pienestä kappaleesta - sentrioleista ja sentrosfääristä - sytoplasman tiivistetystä alueesta. pelaa tärkeä rooli solun jakautumisen aikana

Solujen liikkeen organellit

1. Flagella ja värekärpit, jotka ovat solujen kasvua ja joilla on sama rakenne eläimissä ja kasveissa
2. Myofibrillit - ohuet, yli 1 cm pitkät langat, joiden halkaisija on 1 mikroni, järjestetty nipuiksi pitkin lihaskuitua
3. Pseudopodia (suorittaa liiketoiminnon; niiden vuoksi tapahtuu lihasten supistumista)

Samankaltaisuudet kasvi- ja eläinsolujen välillä

Kasvi- ja eläinsolujen ominaisuudet ovat samankaltaisia ​​kuin seuraavat:

1. Samanlainen rakennejärjestelmän rakenne, ts. ytimen ja sytoplasman läsnäolo.
2. Aineiden ja energian vaihtoprosessi on toteutusperiaatteeltaan samanlainen.
3. Sekä eläin- että kasvisoluilla on kalvorakenne.
4. Solujen kemiallinen koostumus on hyvin samanlainen.
5. Kasvi- ja eläinsoluissa on samanlainen solujen jakautumisprosessi.
6. Kasvisolulla ja eläimellä on sama periaate perinnöllisyyskoodin välittämiseksi.

Merkittäviä eroja kasvi- ja eläinsolujen välillä

Paitsi yleiset piirteet kasvi- ja eläinsolujen rakenne ja elämä, jokaisella niistä on erityisiä erityispiirteitä.

Siten voimme sanoa, että kasvi- ja eläinsolut ovat joidenkin sisällöltään samanlaisia tärkeitä elementtejä ja jotkut elämänprosessit, ja niillä on myös merkittäviä eroja rakenteessa ja aineenvaihduntaprosesseissa.

Solut, kuten talon rakennuspalikat, ovat lähes kaikkien elävien organismien rakennuspalikoita. Mistä osista ne koostuvat? Mikä on erilaisten erikoistuneiden rakenteiden tehtävä solussa? Löydät vastaukset näihin ja moniin muihin kysymyksiin artikkelistamme.

Mikä on solu

Solu on pienin rakenteellinen ja toiminnallinen yksikkö eläviä organismeja. Suhteellisen pienestä koostaan ​​huolimatta se muodostaa oman kehitystasonsa. Esimerkkejä yksisoluisista organismeista ovat viherlevät chlamydomonas ja chlorella, alkueläimet euglena, ameba ja ripset. Niiden koko on todella mikroskooppinen. Tietyn systemaattisen yksikön organismin solun toiminta on kuitenkin melko monimutkainen. Näitä ovat ravitsemus, hengitys, aineenvaihdunta, liikkuminen avaruudessa ja lisääntyminen.

Solun rakenteen yleinen suunnitelma

Kaikilla elävillä organismeilla ei ole solurakennetta. Esimerkiksi viruksia muodostuu nukleiinihapot ja proteiinikuori. Kasvit, eläimet, sienet ja bakteerit koostuvat soluista. Ne kaikki eroavat rakenteellisista ominaisuuksista. Niiden yleinen rakenne on kuitenkin sama. Sitä edustaa pintalaite, sisäinen sisältö - sytoplasma, organellit ja sulkeumat. Solujen toiminnot johtuvat näiden komponenttien rakenteellisista ominaisuuksista. Esimerkiksi kasveissa fotosynteesi tapahtuu sisäpinta erityisiä organelleja, joita kutsutaan kloroplasteiksi. Eläimillä ei ole näitä rakenteita. Solun rakenne (taulukko "Organellien rakenne ja toiminnot" tarkastelee yksityiskohtaisesti kaikkia ominaisuuksia) määrää sen roolin luonnossa. Mutta kaikille monisoluisille organismeille yhteistä on varmistaa aineenvaihdunta ja kaikkien elinten välinen suhde.

Solurakenne: taulukko "Organelien rakenne ja toiminnot"

Tämä taulukko auttaa sinua tutustumaan solurakenteiden rakenteeseen yksityiskohtaisesti.

Kuten näet, jokaisella soluorganellilla on oma monimutkainen rakenne. Lisäksi kunkin rakenne määrittää suoritetut toiminnot. Vain kaikkien organellien koordinoitu työ mahdollistaa elämän olemassaolon solu-, kudos- ja organismitasolla.

Solun perustoiminnot

Solu on ainutlaatuinen rakenne. Toisaalta jokaisella sen komponentilla on roolinsa. Toisaalta solun toiminnot ovat yhden koordinoidun työmekanismin alaisia. Juuri tällä elämän organisoinnin tasolla kriittisiä prosesseja. Yksi niistä on lisääntyminen. Se perustuu prosessiin, ja siihen on kaksi päätapaa. Joten sukusolut jaetaan meioosilla, kaikki loput (somaattiset) - mitoosilla.

Koska kalvo on puoliläpäisevä, on mahdollista päästä soluun vastakkaiseen suuntaan. erilaisia ​​aineita. Kaikkien aineenvaihduntaprosessien perusta on vesi. Kehoon joutuessaan biopolymeerit hajoavat yksinkertaisiksi yhdisteiksi. Ja täällä mineraaleja löytyy liuoksesta ioneina.

Solusulkeumat

Solujen toimintoja ei suoritettaisi täysimääräisesti ilman sulkeumien läsnäoloa. Nämä aineet ovat organismien reservi epäsuotuisaksi ajanjaksoksi. Se voi olla kuivuus, lämpötilan lasku, riittämätön määrä happi. Tärkkelys suorittaa aineiden varastointitoiminnot kasvisolussa. Sitä löytyy sytoplasmasta rakeiden muodossa. Glykogeeni on varastohiilihydraatti eläinsoluissa.

Mitä ovat kankaat

Rakenteeltaan ja toiminnaltaan samanlaisissa soluissa ne yhdistyvät muodostaen kudoksia. Tämä rakenne on erikoistunut. Esimerkiksi kaikki epiteelikudoksen solut ovat pieniä, tiiviisti toistensa vieressä. Niiden muoto on hyvin monipuolinen. Tämä kangas on käytännössä poissa, ja tällainen rakenne muistuttaa kilpiä. Siten epiteelikudos suorittaa suojatoimintoa. Mutta mikä tahansa organismi ei tarvitse vain "suojaa", vaan myös suhdetta ympäristöön. Tämän toiminnon suorittamiseksi epiteelin huokosissa on erityisiä muodostumia. Ja kasveissa ihon tai korkkilinssien stomata toimii samanlaisena rakenteena. Nämä rakenteet suorittavat kaasunvaihtoa, transpiraatiota, fotosynteesiä ja lämpösäätelyä. Ja ennen kaikkea nämä prosessit suoritetaan molekyyli- ja solutasolla.

Solujen rakenteen ja toimintojen välinen suhde

Solujen toiminnot määräytyvät niiden rakenteen mukaan. Kaikki kankaat ovat tästä hyvä esimerkki. Joten myofibrillit pystyvät supistumaan. Nämä ovat lihassoluja, jotka liikkuvat erilliset osat ja koko keho avaruudessa. Mutta yhdistävällä on erilainen rakenneperiaate. Tämä tyyppi kangas on valmistettu suuret solut. Ne ovat koko organismin perusta. Sidekudos sisältää myös suuren määrän solujen välistä ainetta. Tällainen rakenne tarjoaa riittävän tilavuuden. Tämän tyyppistä kudosta edustavat sellaiset lajikkeet kuin veri, rusto, luukudos.

He sanovat, etteivät he toivu... Tästä tosiasiasta on monia erilaisia ​​näkemyksiä. Kukaan ei kuitenkaan epäile, että neuronit yhdistävät koko kehon yhdeksi kokonaisuudeksi. Tämä saavutetaan rakenteen toisella ominaisuudella. Neuronit koostuvat kehosta ja prosesseista - aksoneista ja dendriiteistä. Heidän mukaansa tiedot saapuvat peräkkäin hermopäätteet aivoihin ja sieltä takaisin työelimiin. Neuronien työn seurauksena koko keho on yhdistetty yhdeksi verkkoksi.

Niin on useimmilla elävillä organismeilla solurakenne. Nämä rakenteet ovat kasvien, eläinten, sienten ja bakteerien rakennuspalikoita. Yleiset toiminnot solut on kyky jakautua, havainto tekijöihin ympäristöön ja aineenvaihduntaa.

Solujen muodot ovat hyvin erilaisia. Yksisoluisissa organismeissa jokainen solu on yksittäinen organismi. Sen muoto ja rakenteelliset ominaisuudet liittyvät ympäristöolosuhteisiin, joissa tämä yksisoluinen organismi elää, ja sen elämäntapaan.

Erot solujen rakenteessa

Jokaisen monisoluisen eläimen ja kasvin keho koostuu eri soluista ulkomuoto liittyvät toimintoihinsa. Joten eläimissä hermosolu voidaan erottaa välittömästi lihas- tai epiteelisolusta (epiteeli-integumentaarinen kudos). Kasveissa lehden, varren jne. solun rakenne ei ole sama.
Solujen koko on yhtä vaihteleva. Pienimmät niistä (jotkut) eivät ylitä 0,5 mikronia Monisoluisten organismien solujen koko vaihtelee useista mikrometreistä (ihmisen leukosyyttien halkaisija on 3-4 mikronia, erytrosyyttien halkaisija on 8 mikronia) suuriin kokoihin (prosessit) yhdestä hermosolu ihminen on yli 1 metrin pituinen). Useimmissa kasvi- ja eläinsoluissa niiden halkaisija on 10-100 mikronia.
Huolimatta muodon ja koon rakenteen monimuotoisuudesta, minkä tahansa organismin elävät solut ovat monin tavoin samanlaisia. sisäinen rakenne. Cell- monimutkainen kokonaisvaltainen fysiologinen järjestelmä, jossa kaikki elämän perusprosessit suoritetaan: energia, ärtyneisyys, kasvu ja itsensä lisääntyminen.

Solun rakenteen pääkomponentit

Main yhteisiä komponentteja solut - ulkokalvo, sytoplasma ja tuma. Solu voi elää ja toimia normaalisti vain kaikkien näiden komponenttien läsnä ollessa, jotka ovat läheisessä vuorovaikutuksessa keskenään ja ympäristön kanssa.

Piirustus. 2. Solurakenne: 1 - ydin, 2 - tuma, 3 - tumakalvo, 4 - sytoplasma, 5 - Golgi-laitteisto, 6 - mitokondriot, 7 - lysosomit, 8 - endoplasminen verkkokalvo, 9 - ribosomit, 10 - solukalvo

Ulkokalvon rakenne. Se on ohut (noin 7,5 nm2 paksu) kolmikerroksinen solukalvo, joka näkyy vain sisällä elektronimikroskooppi. Kalvon kaksi äärimmäistä kerrosta koostuvat proteiineista ja keskimmäisen muodostavat rasvamaiset aineet. Kalvossa on hyvin pienet huokoset, minkä vuoksi se läpäisee helposti joitain aineita ja pidättää toiset. Kalvo osallistuu fagosytoosiin (solun kiinteiden hiukkasten sieppaus) ja pinosytoosiin (solun sieppaamaan nestepisaroita siihen liuenneiden aineiden kanssa). Siten kalvo ylläpitää solun eheyttä ja säätelee aineiden virtausta ympäristöstä soluun ja solusta ympäristöönsä.
Kalvo muodostaa sisäpinnalleen invaginaatioita ja oksia, jotka tunkeutuvat syvälle soluun. Niiden kautta ulkokalvo on yhteydessä ytimen kuoreen, toisaalta naapurisolujen kalvot, jotka muodostavat toistensa kanssa vierekkäisiä invaginaatioita ja poimuja, yhdistävät solut erittäin tiiviisti ja luotettavasti monisoluisiksi kudoksiksi.

Sytoplasma on monimutkainen kolloidinen järjestelmä. Sen rakenne: läpinäkyvä puolinestemäinen liuos ja rakenteelliset muodostelmat. Kaikille soluille yhteisiä sytoplasman rakenteellisia muodostumia ovat: mitokondriot, endoplasminen verkkokalvo, Golgi-kompleksi ja ribosomit (kuva 2). Ne kaikki yhdessä ytimen kanssa ovat tiettyjen keskuksia biokemialliset prosessit, solun komponenttien kokonaisuutena. Nämä prosessit ovat erittäin monipuolisia ja etenevät samanaikaisesti mikroskooppisesti pienessä solutilavuudessa. Liittyy tähän yleinen ominaisuus solun kaikkien rakenneosien sisäinen rakenne: pienestä koostaan ​​huolimatta niillä on suuri pinta, jolla biologiset katalyytit (entsyymit) sijaitsevat ja erilaisia ​​biokemiallisia reaktioita suoritetaan.

Mitokondriot(Kuva 2, 6) - solun energiakeskukset. Nämä ovat hyvin pieniä kappaleita, mutta näkyvät selvästi valomikroskoopissa (pituus 0,2-7,0 mikronia). Ne sijaitsevat sytoplasmassa ja vaihtelevat suuresti muodoltaan ja lukumäärältään eri soluja. Mitokondrioiden nestesisältö on suljettu kahteen kolmikerroksiseen kuoreen, joista jokaisella on sama rakenne kuin solun ulkokalvolla. Mitokondrion sisäkuori muodostaa lukuisia ulkonemia ja epätäydellisiä väliseinämiä mitokondrion rungon sisälle (kuva 3). Näitä invaginaatioita kutsutaan cristaeiksi. Niiden ansiosta pienellä tilavuudella saavutetaan jyrkkä kasvu pinnoissa, joilla biokemiallisia reaktioita suoritetaan, ja niiden joukossa ennen kaikkea energian kertymis- ja vapautumisreaktiot adenosiinidifosforihapon entsymaattisen muuntamisen kautta. adenosiinitrifosforihappo ja päinvastoin.

Endoplasminen verkkokalvo(Kuva 2, 8) on solun ulkokalvon moninkertaisesti haarautunut ulkonema. Endoplasmisen retikulumin kalvot on yleensä järjestetty pareittain, ja niiden väliin muodostuu tubuluksia, jotka voivat laajentua suurempiin onteloihin, jotka ovat täynnä biosynteettisiä tuotteita. Ytimen ympärillä endoplasmisen retikulumin muodostavat kalvot kulkevat suoraan ytimen ulkokalvoon. Siten endoplasminen retikulumi yhdistää kaikki solun osat. Valomikroskoopissa solun rakennetta tutkittaessa endoplasminen verkkokalvo ei ole näkyvissä.

Solun rakenne erottuu karkea Ja sileä endoplasminen verkkokalvo. Karkeaa endoplasmista retikulumia ympäröivät tiheästi ribosomit, joissa tapahtuu proteiinisynteesi. Sileässä endoplasmisessa retikulumissa ei ole ribosomeja, ja siinä tapahtuu rasvojen ja hiilihydraattien synteesi. Endoplasmisen retikulumin tubulusten kautta tapahtuu solun eri osissa syntetisoitujen aineiden solunsisäinen aineenvaihdunta sekä solujen välinen vaihto. Samanaikaisesti endoplasminen retikulumi, tiheämpänä rakenteellisena muodostumana, suorittaa solun luuston tehtävää, mikä antaa sen muodolle tietyn stabiilisuuden.

Ribosomit(Kuva 2, 9) sijaitsevat sekä solun sytoplasmassa että sen tumassa. Nämä ovat pienimpiä rakeita, joiden halkaisija on noin 15-20 nm, mikä tekee niistä näkymättömiä valomikroskoopissa. Sytoplasmassa suurin osa ribosomeista on keskittynyt karkean endoplasmisen retikulumin tubulusten pinnalle. Ribosomien tehtävä on solun ja organismin elämän kannalta tärkein prosessi koko prosessissa - proteiinien synteesissä.

Golgin kompleksi(Kuvio 2, 5) löydettiin alun perin vain eläinsoluista. Kuitenkin sisään Viime aikoina ja samanlaisia ​​rakenteita on löydetty kasvisoluista. Golgi-kompleksin rakenteen rakenne on lähellä endoplasmisen retikulumin rakenteellisia muodostumia: se on erilaisia ​​muotoja kolmikerroksisten kalvojen muodostamat tubulukset, ontelot ja rakkulat. Lisäksi Golgi-kompleksi sisältää melko suuria tyhjiöitä. Ne keräävät joitain synteesituotteita, pääasiassa entsyymejä ja hormoneja. Tiettyinä solujen elämänjaksoina nämä varatut aineet voidaan poistaa tästä solusta endoplasmisen retikulumin kautta ja ne ovat mukana aineenvaihduntaprosesseja elimistöön kokonaisuutena.

Solukeskus- muodostuminen, joka on toistaiseksi kuvattu vain eläinten ja alempien kasvien soluissa. Se koostuu kahdesta sentriolit, joista jokaisen rakenne on enintään 1 mikronin kokoinen sylinteri. Sentrioleilla on tärkeä rooli mitoottisen solun jakautumisessa. Kuvattujen vakioiden lisäksi rakenteellisia muodostelmia, sytoplasmassa erilaisia ​​soluja ajoittain on tiettyjä sulkeumia. Nämä ovat rasvapisaroita, tärkkelysjyviä, erikoismuotoisia proteiinikiteitä (aleuronijyviä) jne. suurissa määrissä tällaisia ​​sulkeumia löytyy varastokudosten soluista. Muiden kudosten soluissa tällaiset sulkeumat voivat kuitenkin esiintyä väliaikaisena ravintovarastona.

Ydin(Kuva 2, 1), kuten sytoplasma, jossa on ulkokalvo, on olennainen komponentti suurimmassa osassa soluja. Vain joissain bakteereissa niiden solujen rakennetta tarkasteltaessa ei pystytty tunnistamaan rakenteellisesti muodostunutta ydintä, mutta niiden soluissa kaikki kemialliset aineet jotka ovat luontaisia ​​muiden organismien ytimille. Joissakin erikoistuneissa soluissa, jotka ovat menettäneet jakautumiskyvyn, ei ole ytimiä (nisäkkään erytrosyytit, kasvifloemin seulaputket). Toisaalta on olemassa monitumaisia ​​soluja. Ytimellä on erittäin tärkeä rooli entsyymiproteiinien synteesissä, perinnöllisen tiedon siirtämisessä sukupolvelta toiselle, prosesseissa yksilöllinen kehitys organismi.

Jakautumattoman solun ytimellä on ydinvaippa. Se koostuu kahdesta kolmikerroksisesta kalvosta. Ulkokalvo on liitetty endoplasmisen retikulumin kautta solukalvoon. Koko tämän järjestelmän kautta tapahtuu jatkuvaa aineiden vaihtoa sytoplasman, ytimen ja solua ympäröivän ympäristön välillä. Lisäksi tumakalvossa on huokosia, joiden kautta tuma on myös yhteydessä sytoplasmaan. Ytimen sisällä on ydinmehua, joka sisältää kromatiinipakkauksia, nukleolusta ja ribosomeja. Kromatiini koostuu proteiineista ja DNA:sta. Tämä on materiaalisubstraatti, joka muodostuu ennen solujen jakautumista valomikroskoopilla näkyviksi kromosomeiksi.

Kromosomit- vakiomäärä ja koulutusmuoto, sama kaikille tietyn lajin organismeille. Yllä luetellut ytimen toiminnot liittyvät ensisijaisesti kromosomeihin tai pikemminkin niihin kuuluvaan DNA:han.

nucleolus(Kuva 2.2) yhden tai useamman määränä on läsnä jakautumattoman solun ytimessä ja näkyy selvästi valossa mikropilkkomisessa. Solunjakautumisen aikana se katoaa. Äskettäin nukleoluksen valtava rooli on selvitetty: siihen muodostuu ribosomeja, jotka sitten tulevat ytimestä sytoplasmaan ja suorittavat siellä proteiinisynteesiä.

Kaikki yllä oleva koskee yhtä lailla eläinsoluja ja kasvisoluja. Kasvien ja eläinten aineenvaihdunnan, kasvun ja kehityksen erityispiirteiden yhteydessä molempien solujen rakenteessa on lisärakenteellisia piirteitä, jotka erottavat kasvisolut eläinsoluista. Lisää tästä on kirjoitettu osioissa "Kasvitiede" ja "Eläintiede"; tässä huomaamme vain yleisimmät erot.

Muut kuin luetellut eläinsolut osat, solun rakenteessa erityiset muodostelmat ovat luontaisia ​​- lysosomit. Nämä ovat ultramikroskooppisia rakkuloita sytoplasmassa, jotka on täytetty nesteellä ruoansulatusentsyymit. Lysosomit suorittavat tehtävän jakaa ruoka-aineet yksinkertaisemmiksi kemikaaleiksi. On olemassa erillisiä viitteitä siitä, että lysosomeja löytyy myös kasvisoluista.
Kaikkein ominaisin rakenneosat kasvisolut(paitsi ne yleiset, jotka ovat luontaisia ​​kaikille soluille) - plastidit. Niitä on kolmessa muodossa: vihreitä kloroplasteja, puna-oranssi-keltaisia
kromoplastit ja värittömät leukoplastit. Leukoplastit voivat tietyissä olosuhteissa muuttua kloroplasteiksi (perunamukulan vihertyminen) ja kloroplasteista puolestaan ​​kromoplasteja (lehtien syksyinen kellastuminen).

Kloroplastit(Kuva 4) edustavat "tehdasta" orgaanisten aineiden primaariselle synteesille epäorgaanisista aineista aurinkoenergialla. Nämä ovat pieniä pieniä ruumiita useita muotoja, väriltään aina vihreä klorofyllin vuoksi. Kloroplastien rakenne solussa: on sisäinen rakenne, joka varmistaa vapaiden pintojen maksimaalisen kehittymisen. Nämä pinnat muodostuvat lukuisista ohuista levyistä, joiden klusterit sijaitsevat kloroplastin sisällä.
Pinnalta kloroplasti, kuten muut sytoplasman rakenneosat, on peitetty kaksoiskalvolla. Jokainen niistä on puolestaan ​​​​kolmikerroksinen, kuten solun ulkokalvo.

Kaikki maan päällä olevat soluelämän muodot voidaan jakaa kahteen valtakuntaan niiden muodostavien solujen rakenteen perusteella - prokaryootit (esinukleaariset) ja eukaryootit (ydin). Prokaryoottisolut ovat rakenteeltaan yksinkertaisempia, ilmeisesti ne syntyivät aikaisemmin evoluutioprosessissa. Eukaryoottisolut - monimutkaisempia, syntyivät myöhemmin. Ihmiskehon muodostavat solut ovat eukaryoottisia.

Huolimatta muotojen moninaisuudesta, kaikkien elävien organismien solujen järjestämiseen sovelletaan yhtenäisiä rakenteellisia periaatteita.

prokaryoottinen solu

eukaryoottinen solu

Eukaryoottisolun rakenne

Eläimen solun pintakompleksi

Sisältää glykokaliksi, plasmalemma ja alla oleva sytoplasman kortikaalinen kerros. Plasmakalvoa kutsutaan myös plasmalemmaksi, ulommaksi solukalvoksi. Se on biologinen kalvo, paksuus noin 10 nanometriä. Tarjoaa ensisijaisesti rajaavan toiminnon suhteessa solun ulkoiseen ympäristöön. Lisäksi se suorittaa kuljetustoiminnon. Solu ei tuhlaa energiaa kalvonsa eheyden ylläpitämiseen: molekyylejä pidetään saman periaatteen mukaan, jolla rasvamolekyylit pidetään koossa - on termodynaamisesti edullisempaa, että molekyylien hydrofobiset osat sijaitsevat lähellä solua. toisiaan. Glykokaliksi koostuu oligosakkaridien, polysakkaridien, glykoproteiinien ja glykolipidien molekyyleistä, jotka on "ankkuroitu" plasmalemmaan. Glykokaliksi suorittaa reseptori- ja merkkitoimintoja. Eläinsolujen plasmakalvo koostuu pääasiassa fosfolipideistä ja lipoproteiineista, jotka on sekoitettu proteiinimolekyyleihin, erityisesti pinta-antigeeneihin ja reseptoreihin. Kortikaalissa (vieressä plasmakalvo) sytoplasmakerros sisältää sytoskeleton spesifisiä elementtejä - aktiinimikrofilamentteja tietyllä tavalla järjestettyinä. Kortikaalisen kerroksen (aivokuoren) tärkein ja tärkein tehtävä on pseudopodiaaliset reaktiot: pseudopodian poisto, kiinnittyminen ja vähentäminen. Tässä tapauksessa mikrofilamentit järjestetään uudelleen, pidennetään tai lyhennetään. Solun muoto (esimerkiksi mikrovillien esiintyminen) riippuu myös aivokuoren sytoskeleton rakenteesta.

Sytoplasman rakenne

Sytoplasman nestemäistä komponenttia kutsutaan myös sytosoliksi. Valomikroskoopilla näytti siltä, ​​että solu oli täytetty nestemäisellä plasmalla tai soolilla, jossa ydin ja muut organellit "kelluvat". Itse asiassa se ei ole. Eukaryoottisolun sisätila on tiukasti järjestetty. Organellien liikettä koordinoidaan erikoistuneiden kuljetusjärjestelmien, ns. mikrotubulusten avulla, jotka toimivat solunsisäisinä "teinä" ja erityisten dyneiinien ja kinesiinien proteiinien avulla, jotka toimivat "moottoreina". Erilliset proteiinimolekyylit eivät myöskään diffundoidu vapaasti läpi koko solunsisäisen tilan, vaan ne ohjataan tarvittaviin osiin käyttämällä pinnallaan olevia erityisiä signaaleja, jotka solun kuljetusjärjestelmät tunnistavat.

Endoplasminen verkkokalvo

Eukaryoottisolussa on järjestelmä kalvoosastoista, jotka kulkevat toisiinsa (putket ja säiliöt), jota kutsutaan endoplasmiseksi retikulumiksi (tai endoplasmiseksi retikulumiksi, EPR tai EPS). Sitä osaa ER:stä, jonka kalvoihin ribosomit ovat kiinnittyneet, kutsutaan nimellä rakeinen(tai karkea) endoplasmiseen retikulumiin, proteiinisynteesi tapahtuu sen kalvoilla. Ne osat, joiden seinillä ei ole ribosomeja, luokitellaan sileä(tai rakeinen) EPR, joka osallistuu lipidien synteesiin. Sileän ja rakeisen ER:n sisätilat eivät ole eristettyjä, vaan kulkevat toisiinsa ja ovat yhteydessä ydinkalvon onteloon.

Golgin laite

Ydin

sytoskeleton

Centrioles

Mitokondriot

Pro- ja eukaryoottisolujen vertailu

Suurin osa tärkeä ero eukaryootti prokaryooteista pitkään aikaan muodostuneen ytimen ja kalvoorganellien läsnäolo otettiin huomioon. Kuitenkin 1970- ja 1980-luvuilla kävi selväksi, että tämä oli vain seurausta syvemmistä eroista sytoskeleton organisoinnissa. Jonkin aikaa uskottiin, että sytoskeleton on ominaista vain eukaryooteille, mutta 1990-luvun puolivälissä. proteiineja, jotka ovat homologisia eukaryoottisen sytoskeleton tärkeimpien proteiinien kanssa, on myös löydetty bakteereista.

Erityisesti järjestetyn sytoskeleton läsnäolo antaa eukaryooteille mahdollisuuden luoda liikkuvien sisäisten kalvoorganellien järjestelmän. Lisäksi sytoskeleton mahdollistaa endo- ja eksosytoosin (oletetaan, että solunsisäiset symbiontit, mukaan lukien mitokondriot ja plastidit, ilmaantuivat eukaryoottisoluihin endosytoosin seurauksena). Toinen tärkeä eukaryoottisen sytoskeleton tehtävä on varmistaa eukaryoottisolun ytimen (mitoosi ja meioosi) ja kehon (sytotomia) jakautuminen (prokaryoottisten solujen jakautuminen on järjestetty yksinkertaisemmin). Sytoskeleton rakenteen erot selittävät myös muita eroja pro- ja eukaryoottien välillä - esimerkiksi prokaryoottisolujen muotojen pysyvyyttä ja yksinkertaisuutta sekä muodon merkittävää monimuotoisuutta ja kykyä muuttaa sitä eukaryootissa sekä jälkimmäisen suhteellisen suuri koko. Joten prokaryoottisten solujen koko on keskimäärin 0,5-5 mikronia, eukaryoottisten solujen koot - keskimäärin 10 - 50 mikronia. Lisäksi vain eukaryoottien joukossa on todella jättimäisiä soluja, kuten massiivisia hain tai strutsin munia (linnunmunassa koko keltuainen on yksi valtava muna), suurten nisäkkäiden hermosoluja, joiden prosessit sytoskeleton vahvistaa, voi olla jopa kymmeniä senttejä pitkä.

Anaplasia

Solurakenteen tuhoutumista (esimerkiksi pahanlaatuisissa kasvaimissa) kutsutaan anaplasiaksi.

Solujen löytämisen historia

Ensimmäinen henkilö, joka näki solut, oli englantilainen tiedemies Robert Hooke (tunnetaan meille Hooken lain ansiosta). Yrittäessään vuonna ymmärtää, miksi korkkipuu ui niin hyvin, Hooke alkoi tutkia ohuita korkin osia parantamansa mikroskoopin avulla. Hän havaitsi, että korkki oli jaettu moniin pieniin soluihin, mikä muistutti häntä luostarisoluista, ja hän kutsui näitä soluja soluiksi (englanniksi cell tarkoittaa "solua, solua, solua"). Vuonna 2010 hollantilainen mestari Antony van Leeuwenhoek (Anton van Leeuwenhoek, -) näki mikroskoopilla ensimmäistä kertaa "eläimiä" vesipisarassa - liikkuvia eläviä organismeja. Siten 1700-luvun alkuun mennessä tiedemiehet tiesivät, että suurella suurennuksella kasveilla oli solurakenne, ja he näkivät joitain organismeja, joita myöhemmin kutsuttiin yksisoluisiksi. Soluteoria organismien rakenteesta syntyi kuitenkin vasta 1800-luvun puolivälissä, kun enemmän tehokkaat mikroskoopit ja tekniikoita solujen kiinnittämiseen ja värjäykseen kehitettiin. Yksi sen perustajista oli Rudolf Virchow, mutta hänen ideoissaan oli useita virheitä: hän esimerkiksi oletti solujen olevan heikosti yhteydessä toisiinsa ja jokainen on olemassa "itsekseen". Vasta myöhemmin pystyttiin todistamaan solujärjestelmän eheys.

Katso myös

• Bakteerien, kasvien ja eläinten solurakenteen vertailu

Linkit

• Molecular Biology Of The Cell 4. painos 2002 - Molekyylibiologian oppikirja englanniksi
• Sytology and Genetics (0564-3783) julkaisee artikkeleita venäjäksi, ukrainaksi ja englanniksi kirjoittajan valinnan mukaan, käännettynä Englannin kieli (0095-4527)

Keholla ja koko ihmiskeholla on solurakenne. Rakenteensa mukaan ihmissoluilla on yleiset piirteet keskenään. Niitä yhdistää solujen välinen aine, joka toimittaa solulle ravintoa ja happea. Solut yhdistyvät kudoksiksi, kudokset elimille ja elimet kokonaisiksi rakenteiksi (luut, iho, aivot ja niin edelleen). Kehossa solut suorittavat erilaisia ​​​​toimintoja ja tehtäviä: kasvua ja jakautumista, aineenvaihduntaa, ärtyneisyyttä, geneettisen tiedon välittämistä, sopeutumista ympäristön muutoksiin ...

Ihmisen solun rakenne. perustusten perusta

Jokaista solua ympäröi ohut solukalvo, joka eristää sen ulkoisesta ympäristöstä ja säätelee tunkeutumista siihen. erilaisia ​​aineita. Solu, joka on täytetty sytoplasman uunilla, johon soluorganellit (tai organellit) upotetaan: mitokondriot - energiageneraattorit; Golgi-kompleksi, jossa tapahtuu erilaisia ​​biokemiallisia reaktioita; vakuolit ja endoplasminen verkkokalvo, jotka kuljettavat aineita; ribosomeja, joissa proteiinisynteesi tapahtuu. Sytoplasman keskustassa on pitkiä DNA-molekyylejä sisältävä ydin (deoksiribonukleiinihappo), joka kuljettaa tietoa koko organismista.

ihmisen solu:

• Mistä DNA löytyy?

Mitä organismeja kutsutaan monisoluisiksi?

SISÄÄN yksisoluiset organismit(esimerkiksi bakteerit) kaikki elämänprosessit - ravinnosta lisääntymiseen - tapahtuvat yhden solun sisällä, ja monisoluisissa organismeissa (kasveissa, eläimissä, ihmisissä) keho koostuu suuri määrä soluja, jotka tekevät erilaisia ​​toimintoja ja ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa Ihmisen solun rakenteessa on yksi suunnitelma, jossa näkyy kaikkien elämänprosessien yhteisyys Aikuisella ihmisellä on yli 200 erilaisia ​​tyyppejä soluja. Kaikki heistä ovat saman tsygootin jälkeläisiä ja saavat eron erilaistumisprosessin seurauksena (alun perin homogeenisten alkiosolujen välisten erojen synty- ja kehitysprosessi).

Miten solut eroavat muodoltaan?

Ihmisen solun rakenteen määräävät sen pääelimet, ja kunkin solutyypin muodon määräävät sen toiminnot. Esimerkiksi punasolut ovat kaksoiskoveran levyn muotoisia: niiden pinnan tulee imeä mahdollisimman paljon happea. Epidermiksen solut suorittavat suojaavan toiminnon, ne ovat keskikokoisia, pitkänomaisia ​​kulmikkaita. Neuroneissa on pitkät prosessit hermosignaalien välittämiseksi, siittiöillä on liikkuva häntä ja munat ovat suuria ja pallomaisia. verisuonet, samoin kuin monien muiden kudosten solut - litistetty. Jotkut solut, kuten valkosolut, jotka imevät sairauksia aiheuttavia mikrobeja, voivat muuttaa muotoaan.

Mistä DNA löytyy?

Ihmisen solun rakenne on mahdoton ilman deoksiribonukleiinihappoa. DNA löytyy jokaisen solun ytimestä. Tämä molekyyli tallentaa kaiken perinnöllisen tiedon tai geneettisen koodin. Se koostuu kahdesta pitkästä molekyyliketjusta, jotka on kierretty kaksoiskierteeksi.

Niitä yhdistävät vetyyhdisteet, jotka muodostuvat typpipitoisten emästen - adeniinin ja tymiinin, sytosiinin ja guaniinin - välille. Tiukasti kierretyt DNA-ketjut muodostavat kromosomeja - sauvan muotoisia rakenteita, joiden lukumäärä yhden lajin edustajissa on tiukasti vakio. DNA on välttämätön elämälle ja sillä on valtava rooli lisääntymisessä: se välittää perinnöllisiä piirteitä vanhemmilta lapsille.