Општи информации за клеточната структура на клетките. Структура и функција на клетката

Највредното нешто што го има човекот е неговиот живот и животот на неговите најблиски. Највредното нешто на Земјата е животот воопшто. А основата на животот, основата на сите живи организми се клетките. Можеме да кажеме дека животот на Земјата има клеточна структура. Затоа е толку важно да се знаекако се распоредени клетките. Структурата на клетките ја проучува цитологијата - науката за клетките. Но, концептот на клетки е неопходен за сите биолошки дисциплини.

Што е клетка?

Дефиниција на концепт

Ќелија - ова е структурна, функционална и генетска единица на сите живи суштества, која содржи наследни информации, која се состои од мембранска мембрана, цитоплазма и органели, способни за одржување, размена, репродукција и развој. © Sazonov V.F., 2015. © kineziolog.bodhy.ru, 2015..

Оваа дефиниција за ќелија, иако кратка, е сосема целосна. Тој одразува 3 аспекти на универзалноста на клетките: 1) структурна, т.е. како единица структура, 2) функционална, т.е. како единица на активност, 3) генетски, т.е. како единица на наследноста и генерациската промена. Важна карактеристика на клетката е присуството во неа на наследни информации во форма нуклеинска киселина- ДНК. Дефиницијата, исто така, ја одразува најважната карактеристика на клеточната структура: присуството на надворешна мембрана (плазмолема), која ја разграничува клетката и нејзината околина. И,конечно, 4 најважни знаци на живот: 1) одржување на хомеостазата, т.е. постојаноста на внатрешната средина во услови на нејзино постојано обновување, 2) размена на материјата, енергијата и информациите со надворешната средина, 3) способноста за репродукција, т.е. до саморепродукција, репродукција, 4) способност за развој, т.е. до раст, диференцијација и обликување.

Пократка, но нецелосна дефиниција: Ќелија е елементарната (најмалата и наједноставната) единица на животот.

Поцелосна дефиниција за ќелија:

Ќелија - тоа е подреден, структуриран систем на биополимери ограничен со активна мембрана која ја формира цитоплазмата, јадрото и органелите. Овој биополимерен систем е вклучен во единствен сет на метаболички, енергетски и информациски процеси кои го одржуваат и репродуцираат целиот систем како целина.

Текстил е збир на клетки кои се слични по структура, функција и потекло, кои заеднички извршуваат заеднички функции. Кај луѓето, како дел од четирите главни групи ткива (епителни, сврзни, мускулни и нервни), има околу 200 разни видовиспецијализирани клетки [Faler DM, Shields D. Молекуларна клеточна биологија: Водич за лекарите. / Пер. од англиски. - М.: БИНОМ-Прес, 2004. - 272 стр.].

Ткивата, пак, формираат органи, а органите формираат органски системи.

Живиот организам започнува од клетка. Не постои живот надвор од клетката, само привремено постоење на животни молекули, на пример, во форма на вируси, е можно надвор од клетката. Но, за активно постоење и репродукција, дури и на вирусите им се потребни клетки, дури и странци.

Клеточна структура

Сликата подолу ги прикажува структурните дијаграми на 6 биолошки објекти. Анализирајте кои од нив може да се сметаат за ќелии, а кои не, според две опции за дефинирање на концептот "ќелија". Претставете го вашиот одговор во форма на табела:

Структурата на ќелијата под електронски микроскоп

Мембрана

Најважната универзална структура на клетката е клеточна мембрана (синоним: плазма мембрана), покривајќи ја клетката во форма на тенок филм. Мембраната го регулира односот помеѓу клетката и нејзината околина, имено: 1) делумно ја одвојува содржината на клетката од надворешната средина, 2) ја поврзува содржината на ќелијата со надворешната средина.

Јадро

Втората најважна и универзална клеточна структура е јадрото. Не се наоѓа во сите клетки, за разлика од клеточната мембрана, поради што ја ставаме на второ место. Јадрото содржи хромозоми кои содржат двојни нишки на ДНК (деокси рибонуклеинска киселина). Секциите на ДНК се шаблони за градење гласник РНК, кои пак служат како шаблони за градење на сите клеточни протеини во цитоплазмата. Така, јадрото содржи, како што беше, „цртежи“ на структурата на сите клеточни протеини.

Цитоплазма

Ова е полутечна внатрешна средина на клетката, поделена на оддели со интрацелуларни мембрани. Обично има цитоскелет за поддршка одредена формаи е во постојано движење. Цитоплазмата содржи органели и подмножества.

Сите останати може да се стават на трето место клеточни структури, кои можат да имаат своја мембрана и се нарекуваат органели.

Органелите се постојани, нужно присутни клеточни структури кои вршат специфични функции и имаат одредена структура. По структура, органелите можат да се поделат во две групи: мембранозни, кои нужно вклучуваат мембрани и не-мембрански. За возврат, мембранските органели можат да бидат едномембрански - ако се формираат од една мембрана и две мембрани - ако обвивката на органоидите е двојна и се состои од две мембрани.

Вклучувања

Вклучувањата се непостојани клеточни структури кои се појавуваат во него и исчезнуваат во процесот на метаболизмот. Постојат 4 типа на подмножества: трофични (со снабдување со хранливи материи), секреторни (содржат тајна), екскреторни (содржат супстанции „за ослободување“) и пигмент (содржат пигменти - супстанции за боење).

Клеточни структури, вклучувајќи органели ( )

Вклучувања . Тие не се органели. Вклучувањата се непостојани клеточни структури кои се појавуваат во него и исчезнуваат во процесот на метаболизмот. Постојат 4 типа на подмножества: трофични (со снабдување со хранливи материи), секреторни (содржат тајна), екскреторни (содржат супстанции „за ослободување“) и пигмент (содржат пигменти - супстанции за боење).

1. (плазмолема).
2. Јадро со јадро .
3. Ендоплазматичен ретикулум : груб (грануларен) и мазен (агрануларен).
4. Комплекс Голџи (апарат) .
5. Митохондриите .
6. Рибозоми .
7. Лизозоми . Лизозомите (од гр. лиза - „распаѓање, растворање, распаѓање“ и сома - „тело“) се везикули со дијаметар од 200-400 микрони.
8. Пероксизоми . Пероксизомите се микротела (везикули) со дијаметар од 0,1-1,5 микрони, опкружени со мембрана.
9. Протеазоми . Протеазомите се специјализирани органели за разградување на протеините.
10. фагозоми .
11. Микрофиламенти . Секој микрофиламент е двојна спирала од глобуларни протеински молекули на актин. Затоа, содржината на актин дури и во не-мускулните клетки достигнува 10% од сите протеини.
12. Средни филаменти . Тие се составен дел на цитоскелетот. Тие се подебели од микрофиламентите и имаат ткивна специфична природа:
13. микротубули . Микротубулите формираат густа мрежа во клетката. Ѕидот на микротубулите се состои од еден слој на топчести подединици на протеинот тубулин. Напречен пресек покажува 13 такви подединици кои формираат прстен.
14. Центар за ќелии .
15. пластиди .
16. Вакуоли . Вакуолите се едномембрански органели. Тие се мембрански „капацитети“, меурчиња исполнети со водени раствориоргански и неоргански материи.
17. Цилија и флагели (специјални органели) . Тие се состојат од 2 дела: базално тело лоцирано во цитоплазмата и аксонем - израсток над површината на клетката, која е покриена со мембрана однадвор. Тие обезбедуваат движење на клетката или движење на медиумот над клетката.

Клетките се поделени на прокариотски и еукариотски. Првите се алгите и бактериите, кои содржат генетски информации во една органела, хромозомот и еукариотските клетки, кои сочинуваат повеќе сложени организми, како што е човечкото тело, имаат јасно диференцирано јадро кое содржи неколку хромозоми со генетски материјал.

еукариотска клетка

прокариотска клетка

Структура

Клеточна или цитоплазматска мембрана

Цитоплазматската мембрана (школка) е тенка структура која ја одвојува содржината на клетката од животната средина. Се состои од двоен слој на липиди со протеински молекули дебели приближно 75 ангстроми.

Клеточната мембрана е континуирана, но има бројни набори, конволуции и пори, што ви овозможува да го контролирате минувањето на супстанциите низ неа.

Клетки, ткива, органи, системи и апарати

Клетки, Човечкото тело- термин на елементи кои работат хармонично со цел ефективно да ги извршуваат сите витални функции.

Текстил- Станува збор за клетки со иста форма и структура, специјализирани за извршување на истата функција. Различни ткива се комбинираат за да формираат органи, од кои секоја врши одредена функција во жив организам. Покрај тоа, органите исто така се групирани во систем за извршување на одредена функција.

Ткаенини:

епителни- Ја заштитува и обложува површината на телото и внатрешни површиниоргани.

Поврзувачки- масти, 'рскавица и коски. Врши различни функции.

мускулест- мазна мускулите, напречно мускулно ткиво. Ги собира и релаксира мускулите.

нервозен- неврони. Генерира и пренесува и прима импулси.

Големина на ќелијата

Големината на клетките е многу различна, иако генерално се движи од 5 до 6 микрони (1 микрон = 0,001 mm). Ова го објаснува фактот дека многу клетки не можеле да се видат пред пронаоѓањето на електронскиот микроскоп, чија резолуција е од 2 до 2000 ангстроми (1 ангстром \u003d 0,000 000 1 мм). Големината на некои микроорганизми е помала од 5 микрони , но има и гигантски клетки. Од најпознатите - ова е жолчка од птичји јајца, јајце со големина од околу 20 мм.

Има уште повпечатливи примери: клетката на ацетабуларија, едноклеточна морска алга, достигнува 100 mm, а рами, тревни растенија, - 220 mm - повеќе од дланка.

Од родители до деца благодарение на хромозомите

Јадрото на клетката се подложува различни променикога клетката почнува да се дели: мембраната и јадрата исчезнуваат; во тоа време, хроматинот станува погуст, на крајот формирајќи дебели нишки - хромозоми. Хромозомот се состои од две половини - хроматиди поврзани на местото на стегање (центар).

Нашите клетки, како и сите животински и растителни клетки, подлежат на таканаречениот закон за нумеричка константност, според кој бројот на хромозоми одреден видпостојано.

Покрај тоа, хромозомите се дистрибуираат во парови кои се идентични еден на друг.

Секоја клетка во нашето тело има 23 пара хромозоми, кои се неколку издолжени молекули на ДНК. Молекулата на ДНК има форма на двојна спирала, која се состои од две групи шеќер фосфат, од каде што штрчат азотни бази (пурини и пирамидини) во форма на чекори на спирални скалила.

По должината на секој хромозом има гени одговорни за наследноста, преносот на генските особини од родителите на децата. Тие ја одредуваат бојата на очите, кожата, обликот на носот итн.

Митохондриите

Митохондриите се тркалезни или издолжени органели распоредени низ цитоплазмата, кои содржат воден раствор на ензими способни да извршуваат бројни хемиски реакциикако што е клеточното дишење.

Овој процес ја ослободува енергијата што и е потребна на клетката за извршување на своите витални функции. Митохондриите се наоѓаат главно во најактивните клетки на живите организми: клетките на панкреасот и црниот дроб.

клеточното јадро

Јадрото, едно во секоја човечка клетка, е неговата главна компонента, бидејќи е организам кој ги контролира функциите на клетката и носител на наследни особини, што ја докажува неговата важност во репродукцијата и преносот на биолошката наследност.

Во јадрото, чија големина се движи од 5 до 30 микрони, може да се разликува следните елементи:

• Нуклеарна школка. Тој е двоен и дозволува супстанциите да минуваат помеѓу јадрото и цитоплазмата поради неговата порозна структура.
• нуклеарна плазма. Лесна, вискозна течност во која се потопени остатокот од нуклеарните структури.
• Јадро. Сферично тело, изолирано или во групи, вклучени во формирањето на рибозоми.
• Хроматин. Супстанца која може да добие различни бои, составена од долги нишки на ДНК (деоксирибонуклеинска киселина). Нишките се честички, гени, од кои секоја содржи информации за одредена функција на клетката.

Јадрото на типична клетка

Клетките на кожата живеат во просек една недела. Еритроцитите живеат 4 месеци, а коскените клетки- од 10 до 30 години.

Центрозом

Центрозомот обично се наоѓа во близина на јадрото и игра клучна улога во митозата или клеточната делба.

Се состои од 3 елементи:

• Диплозно. Се состои од две центриоли - цилиндрични структури лоцирани нормално.
• Центросфера. Проѕирна супстанција во која е потопен диплозомот.
• Астер. Зрачна формација на филаменти кои излегуваат од центросферата, кои имаат важностза митоза.

Голџи комплекс, лизозоми

Комплексот Голџи се состои од 5-10 рамни дискови (плочи), во кои се разликува главниот елемент - цистерна и неколку диктозоми, или акумулација на цистерна. Овие диктозоми се раздвојуваат и рамномерно се распределуваат за време на митозата или клеточната делба.

Лизозомите, „желудникот“ на клетката, се формираат од везикулите на комплексот Голџи: тие содржат дигестивни ензими кои им овозможуваат да ја варат храната што влегува во цитоплазмата. Нив внатрешен дел, или микус, е обложен со дебел слој полисахариди кои ги спречуваат овие ензими да го разградат сопствениот клеточен материјал.

Рибозоми

Рибозомите се клеточни органели со дијаметар од околу 150 ангстроми кои се прикачени на мембраните на ендоплазматскиот ретикулум или слободно се наоѓаат во цитоплазмата.

Тие се состојат од две подединици:

• големата подединица се состои од 45 протеински молекули и 3 РНК (рибонуклеинска киселина);
• помалата подединица се состои од 33 протеински молекули и 1 РНК.

Рибозомите се комбинираат во полисоми со помош на молекула на РНК и синтетизираат протеини од молекули на аминокиселини.

Цитоплазма

Цитоплазмата е органска маса која се наоѓа помеѓу цитоплазматската мембрана и обвивката на јадрото. Содржи внатрешно опкружување- хијалоплазма - вискозна течност која се состои од голема количина на вода и содржи протеини, моносахариди и масти во растворена форма.

Тоа е дел од клетката обдарена со витална активност, бидејќи во неа се движат разни клеточни органели и настануваат биохемиски реакции. Органелите ја вршат истата улога во клетката како и органите човечкото тело: произведуваат витални важни материи, генерираат енергија, ги извршуваат функциите на варење и излачување на органски материи итн.

Приближно една третина од цитоплазмата е вода.

Покрај тоа, цитоплазмата содржи 30% органски материи (јаглехидрати, масти, протеини) и 2-3% неоргански материи.

Ендоплазматичен ретикулум

Ендоплазматскиот ретикулум е структура слична на мрежа формирана со обвиткување на цитоплазматската мембрана во себе.

Овој процес, познат како инвагинација, се верува дека довел до посложени суштества со поголеми потреби за протеини.

Во зависност од присуството или отсуството на рибозоми во школките, се разликуваат два вида мрежи:

1. Ендоплазматскиот ретикулум е преклопен. Збирка на рамни структури меѓусебно поврзани и кои комуницираат со нуклеарната мембрана. Прикачен на него голем број нарибозоми, па неговата функција е да акумулира и ослободува протеини синтетизирани во рибозомите.

2. Ендоплазматскиот ретикулум е мазен. Мрежа од рамни и цевчести елементи кои комуницираат со преклопен ендоплазматичен ретикулум. Ги синтетизира, лачи и транспортира мастите низ клетката, заедно со протеините од преклопениот ретикулум.

Ако сакате да прочитате се што е најинтересно за убавината и здравјето, претплатете се на билтенот!

Клетките на нашето тело се различни по структура и функција. Клетките на крвта, коските, нервите, мускулите и другите ткива надворешно и внатрешно многу се разликуваат. Сепак, речиси сите од нив имаат заеднички карактеристикикарактеристика на животинските клетки.

Мембранска организација на клетката

Мембраната е во сржта на човечката клетка. Тој, како конструктор, ги формира мембранските органели на клетката и нуклеарната обвивка, а исто така го ограничува целиот волумен на клетката.

Мембраната е изградена од двоен слој на липиди. ОД надворклетките на липидите се мозаично поставени протеински молекули.

Селективната пропустливост е главното својство на мембраната. Тоа значи дека некои супстанции се пренесуваат низ мембраната, додека други не.

Ориз. 1. Шема на структурата на цито плазма мембрана.

Функции на цитоплазматската мембрана:

• заштитна;
• регулирање на метаболизмот помеѓу клетката и околината;
• одржување на обликот на клетките.

Цитоплазма

Цитоплазмата е течен медиумклетки. Органели и подмножества се наоѓаат во цитоплазмата.

ТОП 4 статиикои читаат заедно со ова

Функции на цитоплазмата:

• резервоар за вода за хемиски реакции;
• ги обединува сите делови на клетката и обезбедува интеракција меѓу нив.

Ориз. 2. Шема на структурата на човечка клетка.

Органели

• Ендоплазматичен ретикулум (ЕР)

Системот на канали кои продираат во цитоплазмата. Учествува во метаболизмот на протеините и липидите.

• Голџи апарат

Сместено околу јадрото, изгледа како рамни резервоари. Функција: трансфер, сортирање и акумулација на протеини, липиди и полисахариди, како и формирање на лизозоми.

• Лизозоми

Тие изгледаат како меурчиња. Тие содржат дигестивни ензими и извршуваат заштитни и дигестивни функции.

• Митохондриите

Синтетизирајте АТП, супстанца која е извор на енергија.

• Рибозоми

Изведете синтеза на протеини.

• Јадро

Главни компоненти:

• нуклеарна мембрана;
• јадро;
• кариоплазма;
• хромозоми.

Нуклеарната мембрана го одвојува јадрото од цитоплазмата. Нуклеарниот сок (кариоплазма) е течна внатрешна средина на јадрото.

Бројот на хромозоми не го означува нивото на организација на видот. Значи, човекот има 46 хромозоми, шимпанзото има 48, кучето има 78, мисирка има 82, зајакот има 44, а мачката има 38.

Функции на јадрото:

• зачувување на наследни информации за клетката;
• пренос на наследни информации до ќерките клетки за време на поделбата;
• имплементација на наследни информации преку синтеза на протеини карактеристични за оваа клетка.

Органели за специјална намена

Тоа се органели кои не се карактеристични за сите човечки клетки, туку за клетките на поединечни ткива или групи на клетки. На пример:

• флагели на машки герминативни клетки , обезбедување на нивното движење;
• миофибрили мускулните клетки , обезбедување на нивно намалување;
• неврофибрили нервните клетки - нишки кои обезбедуваат пренос на нервен импулс;
• фоторецептори очи, итн.

Вклучувања

Вклучувањата се разни материипривремено или трајно во ќелијата. Тоа:

• пигментни подмножества кои даваат боја (на пример, меланин - кафеав пигмент кој штити од ултравиолетови зраци);
• трофични подмножества , кои се складиште на енергија;
• секреторни подмножества лоцирани во клетките на жлездите;
• екскреторни подмножества , на пример, капки пот во клетките на потните жлезди.

. Вкупно добиени оценки: 317.

Клетките што ги сочинуваат ткивата на растенијата и животните значително се разликуваат по форма, големина и внатрешна структура. Сепак, сите од нив покажуваат сличности во главните карактеристики на процесите на витална активност, метаболизмот, во раздразливост, раст, развој и способност за промена.

Биолошките трансформации што се случуваат во клетката се нераскинливо поврзани со оние структури на живата клетка кои се одговорни за извршување на една или друга функција. Таквите структури се нарекуваат органели.

Клетките од сите типови содржат три главни, нераскинливо поврзани компоненти:

1. структури кои ја формираат неговата површина: надворешна мембранаклетки, или клеточен ѕид, или цитоплазматска мембрана;
2. цитоплазма со цел комплекс на специјализирани структури - органели (ендоплазматичен ретикулум, рибозоми, митохондрии и пластиди, комплекс Голџи и лизозоми, клеточен центар), кои постојано се присутни во клетката и привремени формации наречени инклузии;
3. јадро - одвоено од цитоплазмата со порозна мембрана и содржи нуклеарен сок, хроматин и јадро.

Клеточна структура

Површинскиот апарат на клетката (цитоплазматската мембрана) на растенијата и животните има некои карактеристики.

На едноклеточни организмии леукоцитите, надворешната мембрана обезбедува пенетрација на јони, вода, мали молекули на други супстанции во клетката. Процесот на влегување во ќелијата честичкисе нарекува фагоцитоза, а ингестија на капки течни материи- пиноцитоза.

Надворешната плазма мембрана ја регулира размената на супстанции помеѓу клетката и надворешната средина.

Во еукариотските клетки има органели покриени со двојна мембрана - митохондрии и пластиди. Тие содржат сопствена ДНК и апарат за синтеза на протеини, се множат со делење, односно имаат одредена автономија во клетката. Покрај АТП, мала количина на протеин се синтетизира во митохондриите. Пластидите се карактеристични за растителните клетки и се множат со делење.

Едномембранските органели вклучуваат ендоплазматичен ретикулум, комплекс Голџи, лизозоми, различни типовивакуоли.

Современите средства за истражување им овозможија на биолозите да утврдат дека, според структурата на клетката, сите живи суштества треба да се поделат на организми „ненуклеарни“ - прокариоти и „нуклеарни“ - еукариоти.

Прокариотските бактерии и сино-зелените алги, како и вирусите, имаат само еден хромозом, претставен со молекула на ДНК (поретко РНК), лоцирана директно во цитоплазмата на клетката.

Еукариотите имаат големо богатство на органели, имаат јадра што содржат хромозоми во форма на нуклеопротеини (комплекс на ДНК со протеин хистон). Еукариотите се мнозинство модерни растенијаи животни, и едноклеточни и повеќеклеточни.

Постојат две нивоа на клеточна организација:

• прокариотски - нивните организми се многу едноставно распоредени - тие се едноклеточни или колонијални форми кои го сочинуваат кралството на сачмарки, сино-зелени алги и вируси
• еукариотски - едноклеточни колонијални и повеќеклеточни форми, од протозои - ризоми, флагелати, цилијати - до повисоки растенија и животни кои го сочинуваат царството на растенијата, царството на габите, царството на животните

Сите органели на клетката, и покрај особеностите на нивната структура и функции, се меѓусебно поврзани и „работат“ на клетката, како на единствен систем, во која врската е цитоплазмата.

Специјални биолошки објекти кои заземаат средна позиција помеѓу живата и неживата природа се вируси откриени во 1892 година од Д.И. Ивановски, тие во моментов претставуваат предмет на посебна наука - вирусологија.

Вирусите се репродуцираат само во растителни, животински и човечки клетки, предизвикувајќи разни болести. Вирусите имаат многу едноставна структура и се состојат од нуклеинска киселина (ДНК или РНК) и протеинска обвивка. Надвор од клетките домаќини, вирусната честичка не покажува никакви витални функции: не се храни, не дише, не расте, не се размножува.