Z czego wykonana jest struktura komórkowa. Struktura komórki ludzkiej

Skład chemiczny organizmów żywych

Skład chemiczny organizmów żywych można wyrazić w dwóch formach: atomowej i molekularnej. Skład atomowy (pierwiastkowy) pokazuje stosunek atomów pierwiastków tworzących żywe organizmy. Skład cząsteczkowy (materiałowy) odzwierciedla stosunek cząsteczek substancji.

Pierwiastki chemiczne są częścią komórek w postaci jonów i cząsteczek substancji nieorganicznych i organicznych. Najważniejszymi substancjami nieorganicznymi w komórce są woda i sole mineralne, najważniejszymi substancjami organicznymi są węglowodany, lipidy, białka i kwasy nukleinowe.

Woda jest głównym składnikiem wszystkich żywych organizmów. Średnia zawartość wody w komórkach większości żywych organizmów wynosi około 70%.

Sole mineralne w wodnym roztworze komórki dysocjują na kationy i aniony. Najważniejsze kationy to K+, Ca2+, Mg2+, Na+, NHJ, aniony - Cl-, SO2-, HPO2-, H2PO-, HCO-, NO-.

Węglowodany - związki organiczne składające się z jednej lub więcej cząsteczek cukrów prostych. Zawartość węglowodanów w komórkach zwierzęcych wynosi 1-5%, aw niektórych komórkach roślinnych sięga 70%.

Lipidy - tłuszcze i tłuszczopodobne związki organiczne, praktycznie nierozpuszczalne w wodzie. Ich zawartość w różnych komórkach jest bardzo zróżnicowana: od 2-3 do 50-90% w komórkach nasion roślin i tkance tłuszczowej zwierząt.

Wiewiórki są biologicznymi heteropolimerami, których monomerami są aminokwasy. Tylko 20 aminokwasów bierze udział w tworzeniu białek. Nazywa się je podstawowymi lub podstawowymi. Niektóre aminokwasy nie są syntetyzowane w organizmach zwierząt i ludzi i muszą być dostarczane z pokarmami roślinnymi (nazywane są niezbędnymi).

Kwasy nukleinowe. Istnieją dwa rodzaje kwasów nukleinowych: DNA i RNA. Kwasy nukleinowe to polimery, których monomerami są nukleotydy.

Struktura komórkowa

Powstawanie teorii komórek

• Robert Hooke w 1665 odkrył komórki w kawałku korka i jako pierwszy użył terminu „komórka”.
• Anthony van Leeuwenhoek odkrył organizmy jednokomórkowe.
• Matthias Schleiden w 1838 i Thomas Schwann w 1839 sformułowali główne założenia teorii komórki. Jednak błędnie uważali, że komórki powstają z pierwotnej substancji niekomórkowej.
• Rudolf Virchow udowodnił w 1858 roku, że wszystkie komórki powstają z innych komórek w wyniku podziału komórkowego.

Podstawowe postanowienia teorii komórki

1. Komórka jest jednostką strukturalną wszystkich żywych istot. Wszystkie żywe organizmy składają się z komórek (wyjątek stanowią wirusy).
2. Komórka jest jednostką funkcjonalną wszystkich żywych istot. Komórka wykazuje cały szereg funkcji życiowych.
3. Komórka jest jednostką rozwoju wszystkich żywych istot. Nowe komórki powstają dopiero w wyniku podziału pierwotnej (matki) komórki.
4. Komórka jest genetyczną jednostką wszystkich żywych istot. Chromosomy komórki zawierają informacje o rozwoju całego organizmu.
5. Komórki wszystkich organizmów są podobne pod względem składu chemicznego, budowy i funkcji.

Rodzaje organizacji komórek

Spośród żywych organizmów tylko wirusy nie mają struktury komórkowej. Wszystkie inne organizmy są reprezentowane przez komórkowe formy życia. Istnieją dwa rodzaje organizacji komórkowej: prokariotyczna i eukariotyczna. Bakterie to prokarionty, a rośliny, grzyby i zwierzęta to eukarionty.

Komórki prokariotyczne są stosunkowo proste. Nie mają jądra, położenie DNA w cytoplazmie nazywa się nukleoidem, jedyna cząsteczka DNA jest okrągła i nie jest związana z białkami, komórki są mniejsze niż komórki eukariotyczne, ściana komórkowa zawiera glikopeptyd - mureina, są brak organelli błonowych, ich funkcje są wykonywane przez inwazje błony komórkowej, rybosomy są małe, mikrotubule są nieobecne, więc cytoplazma jest nieruchoma, a rzęski i wici mają specjalną strukturę.

Komórki eukariotyczne mają jądro, w którym znajdują się chromosomy - liniowe cząsteczki DNA związane z białkami, w cytoplazmie znajdują się różne organelle błonowe.

Komórki roślinne wyróżniają się obecnością grubej ściany komórkowej celulozy, plastydów i dużej centralnej wakuoli, która przesuwa jądro na obwód. Centrum komórkowe roślin wyższych nie zawiera centrioli. Węglowodanem magazynującym jest skrobia.

Komórki grzybów mają błonę komórkową zawierającą chitynę, w cytoplazmie znajduje się centralna wakuola i nie ma plastydów. Tylko niektóre grzyby mają centriolę w centrum komórki. Głównym węglowodanem zapasowym jest glikogen.

Komórki zwierzęce mają z reguły cienką ścianę komórkową, nie zawierają plastydów i centralnej wakuoli, centriola jest charakterystyczna dla centrum komórki. Węglowodanem magazynującym jest glikogen.

Struktura komórki eukariotycznej

Typowa komórka eukariotyczna składa się z trzech elementów: błony, cytoplazmy i jądra.

Ściana komórkowa

Na zewnątrz komórka otoczona jest powłoką, której podstawą jest błona plazmatyczna, czyli plazmalemma, która ma typową strukturę i grubość 7,5 nm.

Błona komórkowa pełni ważne i bardzo różnorodne funkcje: określa i utrzymuje kształt komórki; chroni komórkę przed mechanicznymi skutkami przenikania szkodliwych czynników biologicznych; realizuje odbiór wielu sygnałów molekularnych (na przykład hormonów); ogranicza wewnętrzną zawartość komórki; reguluje metabolizm między komórką a środowiskiem, zapewniając stałość składu wewnątrzkomórkowego; uczestniczy w tworzeniu kontaktów międzykomórkowych i różnego rodzaju specyficznych występów cytoplazmy (mikrorowki, rzęski, wici).

Składnik węglowy w błonie komórek zwierzęcych nazywa się glikokaliksem.

Wymiana substancji między komórką a jej otoczeniem zachodzi w sposób ciągły. Mechanizmy transportu substancji do iz komórki zależą od wielkości transportowanych cząstek. Małe cząsteczki i jony są transportowane przez komórkę bezpośrednio przez błonę w postaci transportu czynnego i biernego.

W zależności od rodzaju i kierunku rozróżnia się endocytozę i egzocytozę.

Wchłanianie i uwalnianie stałych i dużych cząstek nazywa się odpowiednio fagocytozą i odwrotną fagocytozą, ciekłymi lub rozpuszczonymi cząstkami - pinocytozą i odwróconą pinocytozą.

Cytoplazma

Cytoplazma jest wewnętrzną zawartością komórki i składa się z hialoplazmy i różnych znajdujących się w niej struktur wewnątrzkomórkowych.

Hialoplazma (matryca) to wodny roztwór substancji nieorganicznych i organicznych, które mogą zmieniać swoją lepkość i są w ciągłym ruchu. Zdolność do poruszania się lub przepływu cytoplazmy nazywana jest cyklozą.

Matryca jest ośrodkiem aktywnym, w którym zachodzi wiele procesów fizycznych i chemicznych i które łączy wszystkie elementy komórki w jeden układ.

Struktury cytoplazmatyczne komórki są reprezentowane przez inkluzje i organelle. Inkluzje są stosunkowo niestałe, występują w niektórych typach komórek w określonych momentach życia, na przykład jako źródło składników odżywczych (ziarna skrobi, białka, krople glikogenu) lub produkty do wydalenia z komórki. Organelle są stałymi i niezbędnymi składnikami większości komórek, które mają określoną strukturę i pełnią funkcję życiową.

Organelle błonowe komórki eukariotycznej obejmują retikulum endoplazmatyczne, aparat Golgiego, mitochondria, lizosomy i plastydy.

Retikulum endoplazmatyczne. Cała wewnętrzna strefa cytoplazmy jest wypełniona licznymi małymi kanałami i wnękami, których ściany są błonami o strukturze podobnej do błony plazmatycznej. Kanały te rozgałęziają się, łączą ze sobą i tworzą sieć zwaną siateczką endoplazmatyczną.

Retikulum endoplazmatyczne ma niejednorodną strukturę. Znane są dwa jego rodzaje - ziarnisty i gładki. Na błonach kanałów i wnęk sieci ziarnistej znajduje się wiele małych okrągłych ciał - rybosomów, które nadają błonom szorstki wygląd. Błony siateczki śródplazmatycznej gładkiej nie zawierają rybosomów na swojej powierzchni.

Retikulum endoplazmatyczne pełni wiele różnych funkcji. Główną funkcją ziarnistej retikulum endoplazmatycznego jest udział w syntezie białek, która odbywa się w rybosomach.

Na błonach gładkiej retikulum endoplazmatycznego syntetyzowane są lipidy i węglowodany. Wszystkie te produkty syntezy gromadzą się w kanałach i jamach, a następnie są transportowane do różnych organelli komórkowych, gdzie są konsumowane lub gromadzone w cytoplazmie jako inkluzje komórkowe. Retikulum endoplazmatyczne łączy główne organelle komórki.

Aparat Golgiego

W wielu komórkach zwierzęcych, takich jak komórki nerwowe, przybiera postać złożonej sieci zlokalizowanej wokół jądra. W komórkach roślin i pierwotniaków aparat Golgiego jest reprezentowany przez pojedyncze ciała w kształcie sierpa lub pręta. Struktura tego organoidu jest podobna w komórkach organizmów roślinnych i zwierzęcych, pomimo różnorodności jego kształtu.

Skład aparatu Golgiego obejmuje: wnęki ograniczone błonami i zlokalizowane w grupach (po 5-10); duże i małe bąbelki znajdujące się na końcach wnęk. Wszystkie te elementy tworzą jeden kompleks.

Aparat Golgiego spełnia wiele ważnych funkcji. Poprzez kanały retikulum endoplazmatycznego transportowane są do niej produkty syntetycznej aktywności komórki - białka, węglowodany i tłuszcze. Wszystkie te substancje najpierw gromadzą się, a następnie wchodzą do cytoplazmy w postaci dużych i małych pęcherzyków i są albo wykorzystywane w samej komórce podczas jej życiowej aktywności, albo usuwane z niej i wykorzystywane w organizmie. Na przykład w komórkach trzustki ssaków syntetyzowane są enzymy trawienne, które gromadzą się w jamach organoidu. Następnie tworzą się pęcherzyki wypełnione enzymami. Są wydalane z komórek do przewodu trzustkowego, skąd wpływają do jamy jelitowej. Inną ważną funkcją tego organoidu jest to, że na jego błonach syntetyzuje się tłuszcze i węglowodany (polisacharydy), które są wykorzystywane w komórce i które są częścią błon. Dzięki aktywności aparatu Golgiego następuje odnowa i wzrost błony plazmatycznej.

Mitochondria

Cytoplazma większości komórek zwierzęcych i roślinnych zawiera małe ciała (0,2-7 mikrona) - mitochondria (greckie „mitos” - nić, „chondrion” - ziarno, granulka).

Mitochondria są wyraźnie widoczne w mikroskopie świetlnym, dzięki któremu można zobaczyć ich kształt, położenie, policzyć liczbę. Strukturę wewnętrzną mitochondriów badano za pomocą mikroskopu elektronowego. Powłoka mitochondrium składa się z dwóch błon - zewnętrznej i wewnętrznej. Zewnętrzna membrana jest gładka, nie tworzy fałd i wyrostków. Przeciwnie, błona wewnętrzna tworzy liczne fałdy, które są skierowane do jamy mitochondriów. Fałdy błony wewnętrznej nazywane są cristae (łac. „crista” - grzebień, narośl).Liczba cristae w mitochondriach różnych komórek nie jest taka sama. Może ich być od kilkudziesięciu do kilkuset, a szczególnie dużo cristae występuje w mitochondriach aktywnie funkcjonujących komórek, na przykład komórek mięśniowych.

Mitochondria nazywane są „elektrowniami” komórek, ponieważ ich główną funkcją jest synteza trifosforanu adenozyny (ATP). Kwas ten jest syntetyzowany w mitochondriach komórek wszystkich organizmów i jest uniwersalnym źródłem energii niezbędnej do realizacji procesów życiowych komórki i całego organizmu.

Nowe mitochondria powstają w wyniku podziału już istniejących w komórce mitochondriów.

Lizosomy

Są to małe okrągłe ciała. Każdy lizosom jest oddzielony od cytoplazmy błoną. Wewnątrz lizosomu znajdują się enzymy rozkładające białka, tłuszcze, węglowodany, kwasy nukleinowe.

Lizosomy zbliżają się do cząstki pokarmu, która weszła do cytoplazmy, łączą się z nią i powstaje jedna wakuola trawienna, wewnątrz której znajduje się cząstka pokarmu otoczona przez enzymy lizosomalne. Substancje powstałe w wyniku trawienia cząstki pokarmu dostają się do cytoplazmy i są wykorzystywane przez komórkę.

Posiadając zdolność do aktywnego trawienia składników odżywczych, lizosomy biorą udział w usuwaniu części komórek, całych komórek i narządów, które umierają w procesie życiowej aktywności. W komórce stale dochodzi do tworzenia nowych lizosomów. Enzymy zawarte w lizosomach, podobnie jak inne białka, są syntetyzowane na rybosomach cytoplazmy. Następnie enzymy te przedostają się przez kanały retikulum endoplazmatycznego do aparatu Golgiego, w jamach, w których powstają lizosomy. W tej formie lizosomy wchodzą do cytoplazmy.

plastydy

Plastydy znajdują się w cytoplazmie wszystkich komórek roślinnych. W komórkach zwierzęcych nie ma plastydów. Istnieją trzy główne rodzaje plastydów: zielony - chloroplasty; czerwony, pomarańczowy i żółty - chromoplasty; bezbarwny - leukoplasty.

Obowiązkowe dla większości komórek są również organelle, które nie mają struktury błonowej. Należą do nich rybosomy, mikrofilamenty, mikrotubule i centrum komórkowe.

Rybosomy. Rybosomy znajdują się w komórkach wszystkich organizmów. Są to mikroskopijne ciała o zaokrąglonym kształcie o średnicy 15-20 nm. Każdy rybosom składa się z dwóch cząstek o różnej wielkości, małej i dużej.

Jedna komórka zawiera wiele tysięcy rybosomów, znajdują się one albo na błonach ziarnistej retikulum endoplazmatycznego, albo leżą swobodnie w cytoplazmie. Rybosomy składają się z białek i RNA. Funkcją rybosomów jest synteza białek. Synteza białek to złożony proces, który jest realizowany nie przez jeden rybosom, ale przez całą grupę, obejmującą nawet kilkadziesiąt połączonych rybosomów. Ta grupa rybosomów nazywana jest polisomami. Zsyntetyzowane białka są najpierw gromadzone w kanałach i jamach retikulum endoplazmatycznego, a następnie transportowane do organelli i miejsc komórkowych, gdzie są konsumowane. Retikulum endoplazmatyczne i rybosomy znajdujące się na jego błonach stanowią pojedynczy aparat do biosyntezy i transportu białek.

Mikrotubule i mikrofilamenty

Struktury nitkowate, składające się z różnych białek kurczliwych i wywołujące funkcje motoryczne komórki. Mikrotubule mają postać pustych cylindrów, których ścianki składają się z białek - tubulin. Mikrofilamenty to bardzo cienkie, długie, nitkowate struktury złożone z aktyny i miozyny.

Mikrotubule i mikrofilamenty penetrują całą cytoplazmę komórki, tworząc jej cytoszkielet, powodując cyklozę, wewnątrzkomórkowe ruchy organelli, segregację chromosomów podczas podziału materiału jądrowego itp.

Centrum komórkowe (centrosom). W komórkach zwierzęcych organoid znajduje się w pobliżu jądra, które nazywa się centrum komórki. Główna część centrum komórki składa się z dwóch małych ciał - centrioli znajdujących się na niewielkim obszarze zagęszczonej cytoplazmy. Każda centriola ma kształt walca o długości do 1 µm. Centriole odgrywają ważną rolę w podziale komórek; biorą udział w tworzeniu wrzeciona rozszczepienia.

W procesie ewolucji różne komórki przystosowały się do życia w różnych warunkach i pełnienia określonych funkcji. Wymagało to obecności w nich specjalnych organoidów, które nazywane są wyspecjalizowanymi, w przeciwieństwie do omówionych powyżej organelli ogólnego przeznaczenia. Należą do nich kurczliwe wakuole pierwotniaków, miofibryle włókien mięśniowych, neurofibryle i pęcherzyki synaptyczne komórek nerwowych, mikrokosmki komórek nabłonkowych, rzęski i wici niektórych pierwotniaków.

Jądro

Jądro jest najważniejszym składnikiem komórek eukariotycznych. Większość komórek ma jedno jądro, ale są też komórki wielojądrowe (w wielu pierwotniakach, w mięśniach szkieletowych kręgowców). Niektóre wysoce wyspecjalizowane komórki tracą jądra komórkowe (na przykład erytrocyty ssaków).

Jądro z reguły ma kształt kulisty lub owalny, rzadziej może być segmentowane lub wrzecionowate. Jądro składa się z błony jądrowej i karioplazmy zawierającej chromatynę (chromosomy) i jąderka.

Błona jądrowa składa się z dwóch błon (zewnętrznej i wewnętrznej) i zawiera liczne pory, przez które między jądrem a cytoplazmą wymieniane są różne substancje.

Karyoplazma (nukleoplazma) to podobny do galaretki roztwór, który zawiera różnorodne białka, nukleotydy, jony, a także chromosomy i jąderko.

Jąderko to małe zaokrąglone ciało, intensywnie wybarwione i znajdujące się w jądrach niedzielących się komórek. Funkcją jąderka jest synteza rRNA i ich połączenie z białkami, tj. montaż podjednostek rybosomów.

Chromatyna - grudki, granulki i nitkowate struktury, które są specyficznie zabarwione przez niektóre barwniki, utworzone przez cząsteczki DNA w połączeniu z białkami. Różne części cząsteczek DNA w składzie chromatyny mają różne stopnie helikacji, a zatem różnią się intensywnością koloru i charakterem aktywności genetycznej. Chromatyna jest formą istnienia materiału genetycznego w niedzielących się komórkach i daje możliwość podwojenia i realizacji zawartych w nim informacji. W procesie podziału komórki dochodzi do spiralizacji DNA, a struktury chromatyny tworzą chromosomy.

Chromosomy to gęste, intensywnie barwiące struktury, które są jednostkami organizacji morfologicznej materiału genetycznego i zapewniają jego precyzyjną dystrybucję podczas podziału komórki.

Liczba chromosomów w komórkach każdego gatunku biologicznego jest stała. Zwykle w jądrach komórek ciała (somatyczne) chromosomy są prezentowane parami, w komórkach zarodkowych nie są sparowane. Pojedynczy zestaw chromosomów w komórkach zarodkowych nazywany jest haploidem (n), zestaw chromosomów w komórkach somatycznych nazywany jest diploidalnym (2n). Chromosomy różnych organizmów różnią się wielkością i kształtem.

Diploidalny zestaw chromosomów w komórkach określonego rodzaju organizmów żywych, charakteryzujący się liczbą, wielkością i kształtem chromosomów, nazywany jest kariotypem. W zestawie chromosomów komórek somatycznych sparowane chromosomy nazywane są homologicznymi, chromosomy z różnych par nazywane są niehomologicznymi. Chromosomy homologiczne mają ten sam rozmiar, kształt, skład (jeden jest dziedziczony po matce, drugi po ojcowskim). Chromosomy w kariotypie są również podzielone na autosomy lub chromosomy niepłciowe, które są takie same u osobników męskich i żeńskich, oraz heterochromosomy lub chromosomy płciowe zaangażowane w determinację płci i różniące się u mężczyzn i kobiet. Kariotyp człowieka jest reprezentowany przez 46 chromosomów (23 pary): 44 autosomy i 2 chromosomy płci (samica ma dwa identyczne chromosomy X, samiec ma chromosomy X i Y).

Jądro przechowuje i wdraża informację genetyczną, kontroluje proces biosyntezy białek, a poprzez białka – wszystkie inne procesy życiowe. Jądro bierze udział w replikacji i dystrybucji informacji dziedzicznej między komórkami potomnymi, a w konsekwencji w regulacji podziału komórek i rozwoju organizmu.

Komórka to pojedynczy żywy system składający się z dwóch nierozerwalnie połączonych części - cytoplazmy i jądra (tabela kolorów XII).

Cytoplazma- jest to wewnętrzne środowisko półpłynne, w którym znajduje się jądro i wszystkie organelle komórki. Ma drobnoziarnistą strukturę, poprzebijaną licznymi cienkimi nitkami. Zawiera wodę, rozpuszczone sole i materię organiczną. Główną funkcją cytoplazmy jest zjednoczenie i zapewnienie interakcji jądra i wszystkich organelli komórki.

zewnętrzna męmbrana otacza komórkę cienką warstwą składającą się z dwóch warstw białka, pomiędzy którymi znajduje się warstwa tłuszczowa. Jest przesiąknięty licznymi małymi porami, przez które jony i cząsteczki są wymieniane między komórką a środowiskiem. Grubość membrany wynosi 7,5-10 nm, średnica porów 0,8-1 nm. W roślinach na wierzchu tworzy się osłonka z włókien. Główne funkcje błony zewnętrznej to ograniczanie wewnętrznego środowiska komórki, ochrona przed uszkodzeniem, regulacja przepływu jonów i cząsteczek, usuwanie produktów przemiany materii i syntetyzowanych substancji (sekretów), łączenie komórek i tkanek (dzięki przerostom i fałdom ). Zewnętrzna błona zapewnia przenikanie dużych cząstek do komórki przez fagocytozę (patrz sekcje w "Zoologii" - "Protozoa", w "Anatomia" - "Krew"). W podobny sposób komórka wchłania płynne krople – pinocytoza (z greckiego „pino” – piję).

Retikulum endoplazmatyczne(EPS) to złożony system kanałów i jam składających się z błon, penetrujących całą cytoplazmę. EPS jest dwojakiego rodzaju - ziarnisty (szorstki) i gładki. Na błonach sieci ziarnistej znajduje się wiele maleńkich ciał - rybosomów; nie istnieją w płynnej sieci. Główną funkcją EPS jest udział w syntezie, akumulacji i transporcie głównych substancji organicznych wytwarzanych przez komórkę. Białko jest syntetyzowane w granulowanym ER, podczas gdy węglowodany i tłuszcze są syntetyzowane w gładkim ER.

Rybosomy- małe bryłki o średnicy 15-20 nm, składające się z dwóch cząstek. W każdej komórce są ich setki tysięcy. Większość rybosomów znajduje się na błonach ziarnistego ER, a niektóre znajdują się w cytoplazmie. Składają się z białek i rRNA. Główną funkcją rybosomów jest synteza białek.

Mitochondria- są to małe ciała o wielkości 0,2-0,7 mikrona. Ich liczba w komórce sięga kilku tysięcy. Często zmieniają kształt, wielkość i lokalizację w cytoplazmie, przemieszczając się do swojej najbardziej aktywnej części. Zewnętrzna powłoka mitochondriów składa się z dwóch trójwarstwowych błon. Zewnętrzna błona jest gładka, wewnętrzna tworzy liczne wyrostki, na których znajdują się enzymy oddechowe. Wnęka wewnętrzna mitochondriów wypełniona jest płynem, w którym znajdują się rybosomy, DNA i RNA. Nowe mitochondria powstają, gdy stare dzielą się. Główną funkcją mitochondriów jest synteza ATP. Syntetyzują niewielką ilość białek, DNA i RNA.

plastydy unikalny dla komórek roślinnych. Istnieją trzy rodzaje plastydów - chloroplasty, chromoplasty i leukoplasty. Są zdolni do wzajemnego przechodzenia w siebie. Plastydy rozmnażają się przez podział.

Chloroplasty(60) są zielone, owalne. Ich rozmiar to 4-6 mikronów. Z powierzchni każdy chloroplast jest ograniczony dwiema trójwarstwowymi membranami - zewnętrzną i wewnętrzną. Wewnątrz jest wypełniony płynem, w którym znajduje się kilkadziesiąt specjalnych, połączonych ze sobą cylindrycznych struktur - gran, a także rybosomy, DNA i RNA. Każda grana składa się z kilkudziesięciu nałożonych na siebie płaskich woreczków membranowych. Na przekroju poprzecznym ma zaokrąglony kształt, jego średnica wynosi 1 µm. Cały chlorofil jest skoncentrowany w ziarnach iw nich zachodzi proces fotosyntezy. Powstałe węglowodany najpierw gromadzą się w chloroplastach, a następnie wchodzą do cytoplazmy, a następnie do innych części rośliny.

Chromoplasty określają czerwony, pomarańczowy i żółty kolor kwiatów, owoców i jesiennych liści. Mają postać wielościennych kryształów znajdujących się w cytoplazmie komórki.

leukoplasty bezbarwny. Występują w niepomalowanych częściach roślin (łodygi, bulwy, korzenie), mają kształt okrągły lub w kształcie pręta (o wielkości 5-6 mikronów). Przechowują rezerwy.

Centrum komórkowe znalezione w komórkach zwierzęcych i niższych roślinach. Składa się z dwóch małych cylindrów - centrioli (o średnicy około 1 mikrona) umieszczonych prostopadle do siebie. Ich ściany składają się z krótkich rurek, wnęka wypełniona jest półpłynną substancją. Ich główną rolą jest tworzenie wrzeciona podziału i równomierne rozmieszczenie chromosomów wśród komórek potomnych.

Kompleks Golgiego został nazwany na cześć włoskiego naukowca, który jako pierwszy odkrył go w komórkach nerwowych. Ma zróżnicowany kształt i składa się z wnęk ograniczonych błonami, wystających z nich kanalików i pęcherzyków znajdujących się na ich końcach. Główną funkcją jest gromadzenie i wydalanie substancji organicznych syntetyzowanych w retikulum endoplazmatycznym, tworzenie lizosomów.

Lizosomy- zaokrąglone korpusy o średnicy około 1 mikrona. Z powierzchni lizosom jest ograniczony trójwarstwową błoną, wewnątrz znajduje się kompleks enzymów, które mogą rozkładać węglowodany, tłuszcze i białka. W komórce jest kilkadziesiąt lizosomów. W kompleksie Golgiego powstają nowe lizosomy. Ich główną funkcją jest trawienie pokarmu, który dostał się do komórki przez fagocytozę i usuwanie martwych organelli.

Organelle ruchu- wici i rzęski - są wyrostkami komórkowymi i mają tę samą strukturę u zwierząt i roślin (ich wspólne pochodzenie). Ruch zwierząt wielokomórkowych zapewniają skurcze mięśni. Główną jednostką strukturalną komórki mięśniowej są miofibryle - cienkie nici o długości ponad 1 cm i średnicy 1 mikrona, ułożone w wiązki wzdłuż włókna mięśniowego.

Wtrącenia komórkowe- Węglowodany, tłuszcze i białka - są nietrwałymi składnikami komórki. Są okresowo syntetyzowane, gromadzone w cytoplazmie jako substancje rezerwowe i wykorzystywane w trakcie życia organizmu.

Węglowodany są skoncentrowane w ziarnach skrobi (u roślin) i glikogenu (u zwierząt). Wiele z nich występuje w komórkach wątroby, bulwach ziemniaka i innych narządach. Tłuszcze gromadzą się w postaci kropelek w nasionach roślin, tkance podskórnej, tkance łącznej itp. Białka odkładają się w postaci ziaren w jajach zwierzęcych, nasionach roślin i innych narządach.

Jądro jedno z najważniejszych organelli w komórce. Jest oddzielony od cytoplazmy błoną jądrową, składającą się z dwóch trójwarstwowych błon, pomiędzy którymi znajduje się wąski pasek półpłynnej substancji. Przez pory otoczki jądrowej zachodzi wymiana substancji między jądrem a cytoplazmą. Wnęka jądra jest wypełniona sokiem jądrowym. Zawiera jąderko (jeden lub więcej), chromosomy, DNA, RNA, białka i węglowodany. Jądro jest zaokrąglonym ciałem o wielkości od 1 do 10 mikronów lub więcej; syntetyzuje RNA. Chromosomy są widoczne tylko w dzielących się komórkach. W jądrze międzyfazowym (nie dzielącym się) występują one w postaci cienkich długich włókien chromatyny (połączenia DNA-białko). Zawierają informacje dziedziczne. Liczba i kształt chromosomów w każdym gatunku zwierząt i roślin jest ściśle określona. Komórki somatyczne, które tworzą wszystkie narządy i tkanki, zawierają diploidalny (podwójny) zestaw chromosomów (2 n); komórki zarodkowe (gamety) - haploidalny (pojedynczy) zestaw chromosomów (n). Diploidalny zestaw chromosomów w jądrze komórki somatycznej jest tworzony ze sparowanych (identycznych), chromosomy homologiczne. Chromosomy różnych par (niehomologiczny) różnią się od siebie kształtem, lokalizacją centromery oraz odcinki wtórne.

prokariota- To organizmy o małych, prymitywnie ułożonych komórkach, bez wyraźnie określonego jądra. Należą do nich sinice, bakterie, fagi i wirusy. Wirusy to cząsteczki DNA lub RNA pokryte płaszczem białkowym. Są tak małe, że można je zobaczyć tylko pod mikroskopem elektronowym. Brakuje im cytoplazmy, mitochondriów i rybosomów, przez co nie są w stanie syntetyzować niezbędnego do życia białka i energii. Będąc w żywej komórce i wykorzystując materię organiczną i energię innych ludzi, rozwijają się normalnie.

eukarionty- organizmy z większymi typowymi komórkami zawierającymi wszystkie główne organelle: jądro komórkowe, retikulum endoplazmatyczne, mitochondria, rybosomy, kompleks Golgiego, lizosomy i inne. Eukarionty obejmują wszystkie inne organizmy roślinne i zwierzęce. Ich komórki mają podobny typ budowy, co przekonująco dowodzi jedności ich pochodzenia.

Komórki naszego ciała są zróżnicowane pod względem struktury i funkcji. Komórki krwi, kości, nerwów, mięśni i innych tkanek zewnętrznie i wewnętrznie znacznie się różnią. Jednak prawie wszystkie z nich mają wspólne cechy charakterystyczne dla komórek zwierzęcych.

Organizacja błonowa komórki

Membrana jest rdzeniem ludzkiej komórki. Podobnie jak konstruktor tworzy organelle błonowe komórki i błonę jądrową, a także ogranicza całą objętość komórki.

Błona zbudowana jest z podwójnej warstwy lipidów. Z zewnątrz komórki cząsteczki białka są mozaikowo umieszczone na lipidach.

Selektywna przepuszczalność jest główną właściwością membrany. Oznacza to, że niektóre substancje przechodzą przez błonę, a inne nie.

Ryż. 1. Schemat struktury błony cytoplazmatycznej.

Funkcje błony cytoplazmatycznej:

• ochronny;
• regulacja metabolizmu między komórką a środowiskiem;
• utrzymanie kształtu komórek.

Cytoplazma

Cytoplazma jest płynną pożywką komórki. Organelle i inkluzje znajdują się w cytoplazmie.

TOP 4 artykułykto czytał razem z tym

Funkcje cytoplazmy:

• zbiornik na wodę do reakcji chemicznych;
• łączy wszystkie części komórki i zapewnia interakcję między nimi.

Ryż. 2. Schemat budowy komórki ludzkiej.

Organelle

• Retikulum endoplazmatyczne (ER)

System kanałów penetrujących cytoplazmę. Uczestniczy w metabolizmie białek i lipidów.

• Aparat Golgiego

Umieszczony wokół rdzenia wygląda jak płaskie zbiorniki. Funkcja: transfer, sortowanie i akumulacja białek, lipidów i polisacharydów oraz tworzenie lizosomów.

• Lizosomy

Wyglądają jak bąbelki. Zawierają enzymy trawienne i pełnią funkcje ochronne i trawienne.

• Mitochondria

Syntezuj ATP, substancję będącą źródłem energii.

• Rybosomy

Wykonaj syntezę białek.

• Jądro

Główne składniki:

• membrana nuklearna;
• jąderko;
• karioplazma;
• chromosomy.

Błona jądrowa oddziela jądro od cytoplazmy. Sok jądrowy (karioplazma) to płynne środowisko wewnętrzne jądra.

Liczba chromosomów nie wskazuje na poziom organizacji gatunku. Tak więc człowiek ma 46 chromosomów, szympans 48, pies 78, indyk 82, królik 44, a kot 38.

Funkcje jądra:

• zachowanie dziedzicznych informacji o komórce;
• przekazywanie informacji dziedzicznych do komórek potomnych podczas podziału;
• wdrożenie informacji dziedzicznej poprzez syntezę białek charakterystycznych dla tej komórki.

Organelle specjalnego przeznaczenia

Są to organelle, które nie są charakterystyczne dla wszystkich komórek ludzkich, ale dla komórek poszczególnych tkanek lub grup komórek. Na przykład:

• wici męskich komórek rozrodczych , zapewniając ich ruch;
• miofibryle komórek mięśniowych , zapewniając ich redukcję;
• neurofibryle komórek nerwowych - nici zapewniające transmisję impulsu nerwowego;
• fotoreceptory oczy itp.

Inkluzje

Inkluzje to różne substancje obecne w komórce czasowo lub na stałe. To:

• wtrącenia pigmentowe nadające kolor (na przykład melanina - brązowy pigment, który chroni przed promieniami ultrafioletowymi);
• inkluzje troficzne , które są magazynem energii;
• wtrącenia wydzielnicze znajduje się w komórkach gruczołów;
• wtrącenia wydalnicze na przykład kropelki potu w komórkach gruczołów potowych.

Ryż. 3. Komórki różnych tkanek ludzkich.

Komórki ludzkiego ciała rozmnażają się, dzieląc.

Czego się nauczyliśmy?

Struktura i funkcje komórek ludzkich są podobne do komórek zwierzęcych. Są zbudowane na wspólnej zasadzie i zawierają te same komponenty. Struktura komórek różnych tkanek jest bardzo osobliwa. Niektóre z nich mają specjalne organelle.

Quiz tematyczny

Ocena raportu

Średnia ocena: cztery . Łącznie otrzymane oceny: 671.

Odkrycia historyczne

1609 – powstał pierwszy mikroskop (G. Galileo)

1665 – odkrycie struktury komórkowej korka (R. Hooke)

1674 - odkrycie bakterii i pierwotniaków (A. Leeuwenhoek)

1676 - opisano plastydy i chromatofory (A. Levenguk)

1831 - odkryto jądro komórkowe (R. Brown)

1839 - sformułowano teorię komórkową (T. Schwanna, M. Schleiden)

1858 – sformułowano stanowisko „Każda komórka z komórki” (R. Virchow)

1873 - odkryto chromosomy (F. Schneider)

1892 - odkryto wirusy (D.I. Ivanovsky)

1931 – projekt mikroskopu elektronowego (E. Ruske, M. Knol)

1945 - odkrycie retikulum endoplazmatycznego (K. Porter)

1955 - odkryto rybosomy (J. Pallade)

1. Wszystkie organizmy roślinne i zwierzęce składają się z komórek.
   
2. każda komórka funkcjonuje niezależnie od pozostałych, ale razem ze wszystkimi
3. Wszystkie komórki powstają z pozbawionej struktury substancji materii nieożywionej.

1. organizacja komórkowa powstała u zarania życia i przeszła długą drogę ewolucyjną od prokariontów do eukariotów, od organizmów przedkomórkowych do organizmów jednokomórkowych i wielokomórkowych.
2. nowe komórki powstają w wyniku podziału z wcześniej istniejących
   
3. komórka jest mikroskopijnaoraz żywy system składający się z cytoplazmy i jądra otoczonego błoną (z wyjątkiem prokariontów)
4. w komórce przeprowadzane są:
   

• metabolizm - metabolizm;
• odwracalne procesy fizjologiczne - oddychanie, przyjmowanie i uwalnianie substancji, drażliwość, ruch;
• procesy nieodwracalne - wzrost i rozwój.

Cechy budowy komórek prokariotycznych i eukariotycznych.