Panloob na istraktura ng prokaryotes. Mga paghahambing na katangian ng istraktura ng cell ng mga prokaryote at eukaryotes

Mga prokaryotic na selula- ito ang pinaka primitive, napakasimpleng structured na mga organismo na nagpapanatili ng mga katangian ng malalim na sinaunang panahon. SA prokaryotic(o prenuclear) na mga organismo ay kinabibilangan ng bakterya at asul-berdeng algae (cyanobacteria). Batay sa pagkakapareho ng istraktura at matalim na pagkakaiba mula sa iba pang mga cell, ang mga prokaryote ay inuri sa independiyenteng kaharian ng mga durog na selula.

Tingnan natin ang istraktura prokaryotic cell gamit ang bacteria bilang halimbawa. Ang genetic apparatus ng isang prokaryotic cell ay kinakatawan ng DNA ng isang solong circular chromosome, ay matatagpuan sa cytoplasm at hindi nalilimitahan mula dito ng isang lamad. Ang analogue na ito ng nucleus ay tinatawag na nucleoid. Ang DNA ay hindi bumubuo ng mga complex na may mga protina at samakatuwid ang lahat ng mga gene na bahagi ng chromosome ay "gumana", i.e. ang impormasyon ay patuloy na binabasa mula sa kanila.

Prokaryotic cell napapaligiran ng isang lamad na naghihiwalay sa cytoplasm mula sa cell wall, na nabuo mula sa isang kumplikado, mataas na polymeric substance. Mayroong ilang mga organel sa cytoplasm, ngunit maraming maliliit na ribosom ang naroroon (ang mga selulang bakterya ay naglalaman ng mula 5,000 hanggang 50,000 ribosom).

Istraktura ng isang prokaryotic cell

Ang cytoplasm ng isang prokaryotic cell ay natagos ng mga lamad na bumubuo sa endoplasmic reticulum; naglalaman ito ng mga ribosome na nagsasagawa ng synthesis ng protina.

Ang loob ng cell wall ng isang prokaryotic cell ay kinakatawan ng lamad ng plasma, ang mga protrusions na kung saan sa cytoplasm ay bumubuo ng mga mesosome, na kasangkot sa pagtatayo ng mga cellular partition, pagpaparami, at ang site ng DNA attachment. Ang paghinga sa bakterya ay nangyayari sa mga mesosome, at sa asul-berdeng algae sa mga cytoplasmic membrane.

Maraming bakterya ang nagdeposito ng mga reserbang sangkap sa loob ng cell: polysaccharides, fats, polyphosphates. Ang mga reserbang sangkap, kapag kasama sa metabolismo, ay maaaring pahabain ang buhay ng isang cell sa kawalan ng mga panlabas na mapagkukunan ng enerhiya.

(1-cell wall, 2-outer cytoplasmic membrane, 3-chromosome (circular DNA molecule), 4-ribosome, 5-mesosome, 6-invagination ng panlabas na cytoplasmic membrane, 7-vacuoles, 8-flagella, 9-stacks ng lamad, kung saan nangyayari ang photosynthesis)

Bilang isang patakaran, ang bakterya ay nagpaparami sa pamamagitan ng paghahati sa dalawa. Matapos ang pagpapahaba ng cell, ang isang transverse partition ay unti-unting nabuo, na inilalagay sa direksyon mula sa labas hanggang sa loob, pagkatapos ay ang mga cell ng anak na babae ay nagkalat o mananatiling konektado sa mga katangian na grupo - mga chain, packet, atbp. Bakterya - coli Bawat 20 minuto ay doble nito ang mga numero nito.

Ang bakterya ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagbuo ng spore. Nagsisimula ito sa detatsment ng bahagi ng cytoplasm mula sa mother cell. Ang hiwalay na bahagi ay naglalaman ng isang genome at napapalibutan ng cytoplasmic membrane. Pagkatapos ay isang cell wall, kadalasang multilayered, ay lumalaki sa paligid ng spore. Sa bakterya, ang sekswal na proseso ay nangyayari sa anyo ng isang pagpapalitan ng genetic na impormasyon sa pagitan ng dalawang selula. Ang sekswal na proseso ay nagdaragdag sa namamana na pagkakaiba-iba ng mga microorganism.

Karamihan sa mga buhay na organismo ay nagkakaisa sa superkingdom ng mga eukaryotes, na kinabibilangan ng kaharian ng mga halaman, fungi at hayop. Ang mga eukaryotic cell ay mas malaki prokaryotic cells, binubuo ng isang surface apparatus, isang nucleus at isang cytoplasm.

Eukaryotic cell

Eukaryotic(eukaryotic)ang mga selula ay naglalaman ng isang nucleus pag-coordinate ng mahahalagang aktibidad ng cell, kung saan matatagpuan ang namamana na kagamitan ng katawan, at marami organoids, gumaganap ng iba't ibang mga function. Karamihan sa mga eukaryote ay aerobes, iyon ay, gumagamit sila ng atmospheric oxygen para sa metabolismo ng enerhiya.

Ang pinaka-halata Ang pagkakaiba sa pagitan ng prokaryotes at eukaryotes ay ang huli ay may nucleus, na makikita sa mga pangalan ng mga pangkat na ito: "karyo" ay isinalin mula sa sinaunang Griyego bilang core, "pro" - bago, "eu" - mabuti. Samakatuwid, ang mga prokaryote ay mga prenuclear na organismo, ang mga eukaryote ay nuclear.

Gayunpaman, ito ay malayo sa nag-iisa at marahil hindi ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng mga prokaryotic na organismo at eukaryotes. Ang mga prokaryotic na selula ay walang mga organel ng lamad.(na may mga bihirang pagbubukod) - mitochondria, chloroplasts, Golgi complex, endoplasmic reticulum, lysosomes. Ang kanilang mga pag-andar ay ginagampanan ng mga outgrowths (invaginations) ng cell membrane, kung saan matatagpuan ang iba't ibang mga pigment at enzymes na nagsisiguro ng mga mahahalagang proseso.

Ang mga prokaryote ay walang mga chromosome na katangian ng mga eukaryote. Ang kanilang pangunahing genetic na materyal ay nucleoid, kadalasang hugis singsing. Sa mga eukaryotic cell, ang mga chromosome ay mga complex ng DNA at histone proteins (play mahalagang papel sa DNA packaging). Ang mga kemikal na complex na ito ay tinatawag kromatin. Ang nucleoid ng mga prokaryote ay hindi naglalaman ng mga histone, at ang mga molekula ng RNA na nauugnay dito ay nagbibigay ng hugis nito.

Ang mga eukaryotic chromosome ay matatagpuan sa nucleus. Sa prokaryotes, ang nucleoid ay matatagpuan sa cytoplasm at kadalasang nakakabit sa isang lugar sa lamad ng cell.

Bilang karagdagan sa nucleoid, ang mga prokaryotic na selula ay may iba't ibang dami plasmids- ang mga nucleoid ay makabuluhang mas maliit sa laki kaysa sa pangunahing isa.

Ang bilang ng mga gene sa nucleoid ng prokaryotes ay isang order ng magnitude na mas mababa kaysa sa mga chromosome. Ang mga eukaryote ay may maraming mga gene na gumaganap ng isang regulatory function na may kaugnayan sa iba pang mga gene. Nagbibigay-daan ito sa mga eukaryotic cell ng isang multicellular organism na naglalaman ng parehong genetic na impormasyon na magpakadalubhasa; sa pamamagitan ng pagbabago ng iyong metabolismo, tumugon nang mas may kakayahang umangkop sa mga pagbabago sa panlabas at panloob na kapaligiran. Iba rin ang istraktura ng mga gene. Sa prokaryotes, ang mga gene sa DNA ay nakaayos sa mga grupong tinatawag na operon. Ang bawat operon ay na-transcribe bilang isang yunit.

Mayroon ding mga pagkakaiba sa pagitan ng mga prokaryote at eukaryotes sa mga proseso ng transkripsyon at pagsasalin. Ang pinakamahalagang bagay ay na sa prokaryotic cells ang mga prosesong ito ay maaaring mangyari nang sabay-sabay sa isang molekula ng messenger (messenger) RNA: habang ito ay na-synthesize pa sa DNA, ang mga ribosome ay "nakaupo" na sa natapos na dulo nito at nagsi-synthesize ng protina. Sa mga eukaryotic cell, ang mRNA ay sumasailalim sa tinatawag na maturation pagkatapos ng transkripsyon. At pagkatapos lamang nito ay maaaring ma-synthesize ang protina dito.

Ang mga ribosom ng prokaryote ay mas maliit (sedimentation coefficient 70S) kaysa sa mga eukaryotes (80S). Ang bilang ng mga protina at molekula ng RNA sa mga ribosomal subunit ay naiiba. Dapat pansinin na ang mga ribosom (pati na rin ang genetic na materyal) ng mitochondria at chloroplast ay katulad ng mga prokaryote, na maaaring magpahiwatig ng kanilang pinagmulan mula sa mga sinaunang prokaryotic na organismo na napunta sa loob ng host cell.

Ang mga prokaryote ay karaniwang nakikilala sa pamamagitan ng isang mas kumplikadong istraktura ng kanilang mga shell. Bilang karagdagan sa cytoplasmic membrane at cell wall, mayroon din silang kapsula at iba pang mga istraktura, depende sa uri ng prokaryotic organism. Ang cell wall ay gumaganap ng isang sumusuportang function at pinipigilan ang pagtagos mga nakakapinsalang sangkap. Ang bacterial cell wall ay naglalaman ng murein (isang glycopeptide). Sa mga eukaryote, ang mga halaman ay may pader ng selula (ang pangunahing bahagi nito ay selulusa), at ang mga fungi ay may chitin.

Ang mga prokaryotic na selula ay nahahati sa pamamagitan ng binary fission. Meron sila Hindi kumplikadong proseso paghahati ng cell (mitosis at meiosis), katangian ng mga eukaryote. Bagama't bago ang paghahati ay dumoble ang nucleoid, tulad ng chromatin sa mga chromosome. SA ikot ng buhay Sa mga eukaryote, mayroong isang kahalili ng diploid at haploid phase. Sa kasong ito, ang diploid phase ay karaniwang nangingibabaw. Hindi tulad nila, ang mga prokaryote ay walang ganito.

Ang mga eukaryotic cell ay nag-iiba sa laki, ngunit sa anumang kaso sila ay makabuluhang mas malaki kaysa sa prokaryotic cells (sampung beses).

Mga sustansya pumasok lamang sa mga prokaryotic cells sa pamamagitan ng osmosis. Sa mga eukaryotic cell, bilang karagdagan, ang phago- at pinocytosis (ang "pagkuha" ng pagkain at likido gamit ang cytoplasmic membrane) ay maaari ding obserbahan.

Sa pangkalahatan, ang pagkakaiba sa pagitan ng prokaryotes at eukaryotes ay nakasalalay sa malinaw na mas kumplikadong istraktura ng huli. Ito ay pinaniniwalaan na ang mga prokaryotic cell ay lumitaw sa pamamagitan ng abiogenesis (pangmatagalang ebolusyon ng kemikal sa ilalim ng mga kondisyon ng unang bahagi ng Earth). Ang mga eukaryote ay lumitaw nang maglaon mula sa mga prokaryote, sa pamamagitan ng kanilang pag-iisa (symbiotic at chimeric hypotheses) o ang ebolusyon ng mga indibidwal na kinatawan (invagination hypothesis). Ang pagiging kumplikado ng mga eukaryotic cell ay nagpapahintulot sa kanila na ayusin ang isang multicellular na organismo at, sa proseso ng ebolusyon, ibigay ang lahat ng pangunahing pagkakaiba-iba ng buhay sa Earth.

Talaan ng mga pagkakaiba sa pagitan ng prokaryotes at eukaryotes

Ang prokaryotic cell ay mas simple kaysa sa mga selula ng hayop at halaman. Sa labas, ito ay natatakpan ng isang cell wall na gumaganap ng proteksiyon, formative at transport function. Ang katigasan ng cell wall ay ibinibigay ng murein. Minsan ang bacterial cell ay natatakpan sa itaas ng isang kapsula o mucous layer.

Ang protoplasm ng bakterya, tulad ng mga eukaryotes, ay napapalibutan lamad ng plasma. Ang saccular, tubular o lamellar invaginations ng lamad ay naglalaman ng mga mesosome na kasangkot sa proseso ng paghinga, bacteriochlorophyll at iba pang mga pigment. Ang genetic na materyal ng prokaryotes ay hindi bumubuo ng isang nucleus, ngunit matatagpuan nang direkta sa cytoplasm. Ang bacterial DNA ay isang solong pabilog na molekula, bawat isa ay binubuo ng libu-libo at milyon-milyong mga pares ng nucleotide. Ang genome ng isang bacterial cell ay mas simple kaysa sa mga cell ng mas maunlad na mga nilalang: sa karaniwan, ang bacterial DNA ay naglalaman ng ilang libong mga gene.

Wala sa prokaryotic cells endoplasmic reticulum, A ribosom malayang lumutang sa cytoplasm. Ang mga prokaryote ay wala mitochondria; Ang kanilang mga pag-andar ay bahagyang ginagampanan ng lamad ng cell.

Mga prokaryote

Ang bakterya ay ang pinakamaliit sa mga organismo na may cellular na istraktura; ang kanilang mga sukat ay mula 0.1 hanggang 10 microns. Ang isang tipikal na lugar ng pagpi-print ay kayang tumanggap ng daan-daang libong katamtamang laki ng bakterya. Ang bakterya ay makikita lamang sa pamamagitan ng mikroskopyo, kaya naman tinawag ang mga ito mga mikroorganismo o mikrobyo; pinag-aaralan ang mga mikroorganismo mikrobiyolohiya . Ang sangay ng microbiology na nag-aaral ng bacteria ay tinatawag na bacteriology . Nagsimula ang agham na ito Anthony van Leeuwenhoek noong ika-17 siglo.

Dahil sa posibilidad ng pagpapalitan ng gene sa pagitan ng mga kinatawan iba't ibang uri at kahit genera, medyo mahirap i-systematize ang mga prokaryote. Ang isang kasiya-siyang taxonomy ng mga prokaryote ay hindi pa nagagawa; lahat ng umiiral na sistema ay artipisyal at inuuri ang bakterya ayon sa ilang pangkat ng mga katangian, nang hindi isinasaalang-alang ang kanilang phylogenetic na relasyon. Dati, bacteria kasama mga kabute At algae kasama sa subkingdom ng mas mababang mga halaman. Sa kasalukuyan, ang bakterya ay inuri bilang isang hiwalay na superkingdom ng mga prokaryote. Ang pinakakaraniwang sistema ng pag-uuri ay Sistema ng Bergey, na batay sa istraktura ng pader ng cell.

Sa pagtatapos ng ika-20 siglo, natuklasan ng mga siyentipiko na ang mga selula ng medyo hindi gaanong pinag-aralan na grupo ng mga bakterya - archaebacteria – naglalaman ng rRNA, naiiba sa istraktura mula sa parehong r-RNA ng mga prokaryote at ang r-RNA ng mga eukaryotes. Ang istraktura ng genetic apparatus ng archaebacteria (presensya mga intron at paulit-ulit na pagkakasunod-sunod, pagpoproseso, anyo ribosom) pinalalapit sila sa mga eukaryote; sa kabilang banda, ang archaebacteria ay mayroon ding mga tipikal na katangian ng prokaryotes (kawalan ng nucleus sa cell, pagkakaroon ng flagella, plasmids at gas vacuoles, laki ng rRNA, nitrogen fixation). Sa wakas, ang archaebacteria ay naiiba sa lahat ng iba pang mga organismo sa istraktura ng kanilang cell wall, ang uri ng photosynthesis, at ilang iba pang mga katangian. Ang Archaebacteria ay may kakayahang umiiral sa matinding mga kondisyon (halimbawa, sa mga mainit na bukal sa temperatura sa itaas 100 ° C, sa kalaliman ng karagatan sa isang presyon ng 260 atm, sa puspos na mga solusyon sa asin (30% NaCl)). Ang ilang archaebacteria ay gumagawa ng methane, ang iba ay gumagamit ng mga sulfur compound upang makagawa ng enerhiya.

Tila, ang archaebacteria ay isang napaka sinaunang grupo ng mga organismo; Ang mga "matinding" posibilidad ay nagpapahiwatig ng mga kondisyon na katangian ng ibabaw ng Earth Panahon ng Archean. Ito ay pinaniniwalaan na ang archaebacteria ay pinakamalapit sa hypothetical na "pro-cells" na kasunod na nagbunga ng lahat ng pagkakaiba-iba ng buhay sa Earth.

Kamakailan ay naging malinaw na mayroong tatlong pangunahing uri rRNA, ipinakita, ayon sa pagkakabanggit, ang una - sa mga eukaryotic na selula, ang pangalawa - sa mga selula ng tunay na bakterya, pati na rin sa mitochondria At mga chloroplast eukaryotes, ang pangatlo - sa archaebacteria. Ang pananaliksik sa molecular genetics ay nagpilit sa amin na tingnan ang teorya ng pinagmulan ng mga eukaryotes. Ngayon ay pinaniniwalaan na ang tatlong magkakaibang sangay ng prokaryote ay umusbong nang sabay-sabay sa sinaunang Daigdig - archaebacteria, eubacteria at urkaryotes , na nailalarawan sa pamamagitan ng iba't ibang mga istraktura at iba't ibang paraan ng pagkuha ng enerhiya. Ang mga Urkaryote, na mahalagang bahagi ng nuclear-cytoplasmic ng mga eukaryotes, ay kasunod na isinama bilang symbionts mga kinatawan ng iba't ibang grupo ng eubacteria, na naging mitochondria at chloroplast ng mga hinaharap na eukaryotic cells.

Kaya, ang ranggo ng klase na dati nang inilaan para sa archaebacteria ay malinaw na hindi sapat. Sa kasalukuyan, maraming mga mananaliksik ang may posibilidad na hatiin ang mga prokaryote sa dalawang kaharian: archaebacteria at totoong bacteria (eubacteria ) o kahit na hiwalay na archaebacteria sa isang hiwalay na superkingdom Archaea.

Ang pag-uuri ng tunay na bakterya ay ibinigay sa scheme.

SA bacterial cell Walang nucleus, ang mga chromosome ay malayang matatagpuan sa cytoplasm. Bilang karagdagan, ang bacterial cell ay walang mga organelles ng lamad: mitochondria, EPS, Golgi apparatus atbp. Ang labas ng cell membrane ay natatakpan ng cell wall.

Karamihan sa mga bakterya ay gumagalaw nang pasibo, gamit ang mga daloy ng tubig o hangin. Ilan lamang sa kanila ang may mga organelle ng paggalaw - flagella . Ang prokaryotic flagella ay napakasimple sa istraktura at binubuo ng flagellin protein, na bumubuo ng isang guwang na silindro na may diameter na 10-20 nm. I-screw nila ang medium, itinutulak ang cell pasulong. Tila, ito ang tanging istraktura na kilala sa kalikasan na gumagamit ng prinsipyo ng gulong.

Batay sa kanilang hugis, ang bakterya ay nahahati sa ilang mga grupo:

cocci (may bilog na hugis);

bacilli (magkaroon ng hugis na baras na anyo);

espiritu (may hugis ng spiral);

vibrios (may hugis ng kuwit).

Batay sa paraan ng paghinga, nahahati ang bakterya sa aerobes (karamihan sa bakterya) at anaerobes (causative agents ng tetanus, botulism, gas gangrene). Ang una ay nangangailangan ng oxygen upang huminga; para sa huli, ang oxygen ay walang silbi o kahit na lason.

Ang pag-uugali ng bakterya ay hindi partikular na kumplikado. Ang mga receptor ng kemikal ay nagtatala ng mga pagbabago sa kaasiman ng kapaligiran at ang konsentrasyon ng iba't ibang mga sangkap: mga asukal, amino acid, oxygen. Maraming bakterya ang tumutugon sa mga pagbabago sa temperatura o liwanag, at ang ilang bakterya ay maaaring makaramdam ng magnetic field ng Earth.

Sa ilalim ng hindi kanais-nais na mga kondisyon, ang bacterium ay natatakpan ng isang siksik na shell, ang cytoplasm ay dehydrated, at ang mahahalagang aktibidad ay halos huminto. Sa ganitong estado, ang mga bacterial spores ay maaaring manatili sa isang malalim na vacuum sa loob ng maraming oras at tiisin ang mga temperatura mula -240 °C hanggang +100 °C.

1. Ang isang prokaryotic cell ay nailalarawan sa pamamagitan ng presensya
A) ribosom
B) mitochondria
B) nabuo ang core
D) lamad ng plasma
D) endoplasmic reticulum
E) isang pabilog na DNA

Sagot

2. Ang mga prokaryotic cells ay iba sa mga eukaryotic cells
A) ang pagkakaroon ng mga ribosom
B) kawalan ng mitochondria
B) kakulangan ng nabuong core
D) ang pagkakaroon ng isang lamad ng plasma
D) kawalan ng mga organelles ng paggalaw
E) ang pagkakaroon ng isang singsing na kromosoma

Sagot

3. Magtatag ng isang sulat sa pagitan ng istraktura ng mga cell at kanilang uri: 1-prokaryotic, 2-eukaryotic
A) walang nabuong core
B) may nuclear membrane
B) diploid o haploid
D) laging haploid
D) walang mitochondria o Golgi complex
E) naglalaman ng mitochondria, Golgi complex

Sagot

A1 B2 C2 D1 D1 E2

4. Bakit inuri ang bacteria bilang prokaryotes?
A) naglalaman ng nucleus sa cell, na hiwalay sa cytoplasm
B) binubuo ng maraming magkakaibang mga selula
B) may isang singsing na kromosoma
D) walang cell center, Golgi complex at mitochondria
D) walang nucleus na nakahiwalay sa cytoplasm
E) may cytoplasm at plasma membrane

Sagot

5. Ang bacterial cell ay kabilang sa grupo ng prokaryotic cells, dahil ito
A) ay walang shell-covered core
B) may cytoplasm
B) ay may isang molekula ng DNA na nakalubog sa cytoplasm
D) ay may panlabas na lamad ng plasma
D) ay walang mitochondria
E) ay may mga ribosom kung saan nangyayari ang biosynthesis ng protina

Sagot

6. Ang mga selula ng mga eukaryotic na organismo, hindi katulad ng mga prokaryotic, ay mayroon
A) cytoplasm
B) core na natatakpan ng isang shell
B) mga molekula ng DNA
D) mitochondria
D) siksik na shell
E) endoplasmic reticulum

Sagot

7. Magtatag ng pagsusulatan sa pagitan ng mga katangian ng cell at uri nito: 1-prokaryotic, 2-eukaryotic
A) Walang mga organel ng lamad
B) May cell wall na gawa sa murein
B) Ang namamana na materyal ay kinakatawan ng isang nucleoid
D) Naglalaman lamang ng maliliit na ribosom
D) Ang namamana na materyal ay kinakatawan ng linear DNA
E) Ang cellular respiration ay nangyayari sa mitochondria

Sagot

A1 B1 C1 D1 D2 E2

8. Ang mga prokaryotic cells ay iba sa mga eukaryotic cells
A) ang pagkakaroon ng isang nucleoid sa cytoplasm
B) ang pagkakaroon ng mga ribosome sa cytoplasm
B) synthesis ng ATP sa mitochondria
D) ang pagkakaroon ng endoplasmic reticulum
D) kawalan ng isang morphologically natatanging nucleus
E) ang pagkakaroon ng mga invaginations ng plasma membrane na gumaganap ng function ng mga organelles ng lamad

Batay sa kanilang istraktura ng cell, ang mga nabubuhay na organismo ay nahahati sa prokaryote At mga eukaryote. Napapalibutan ang mga selula ng dalawa lamad ng plasma, sa labas ng kung saan sa maraming mga kaso ay mayroong pader ng cell. Sa loob ng cell mayroong isang semi-likido cytoplasm. Gayunpaman, ang mga prokaryotic na selula ay mas simple kaysa sa mga eukaryotic na selula.

Pangunahing genetic na materyal prokaryote (mula sa Greek tungkol sa– bago at karyon– nucleus) ay matatagpuan sa cytoplasm sa anyo ng isang pabilog na molekula ng DNA. Ang molekula na ito ( nucleoid) ay hindi napapalibutan ng nuclear envelope na katangian ng mga eukaryotes at nakakabit sa plasma membrane (Larawan 1). Kaya, ang mga prokaryote ay walang nabuong nucleus. Bilang karagdagan sa nucleoid, isang maliit na pabilog na molekula ng DNA na tinatawag plasmid. Ang mga plasmid ay maaaring lumipat mula sa isang cell patungo sa isa pa at isama sa pangunahing molekula ng DNA.

Ang ilang mga prokaryote ay may mga extension ng plasma membrane: mesosome, lamellar thylakoids, chromatophores. Naglalaman ang mga ito ng mga enzyme na kasangkot sa photosynthesis at mga proseso ng paghinga. Bilang karagdagan, ang mga mesosome ay nauugnay sa synthesis ng DNA at pagtatago ng protina.

Ang mga prokaryotic cell ay maliit sa laki, ang kanilang diameter ay 0.3-5 μm. Sa labas ng lamad ng plasma ng lahat ng prokaryotes (maliban sa mycoplasmas) ay pader ng cell. Binubuo ito ng mga complex ng mga protina at oligosaccharides, na nakaayos sa mga layer, pinoprotektahan ang cell at pinapanatili ang hugis nito. Ito ay pinaghihiwalay mula sa plasma membrane ng isang maliit na intermembrane space.

Ang mga non-membrane organelles lamang ang matatagpuan sa cytoplasm ng prokaryotes ribosom. Ang istraktura ng ribosomes ng prokaryotes at eukaryotes ay magkatulad, gayunpaman, ang ribosomes ng prokaryotes ay mas maliit at hindi nakakabit sa lamad, ngunit direktang matatagpuan sa cytoplasm.

Maraming mga prokaryote ay mobile at maaaring lumangoy o glide gamit ang flagella.

Ang mga prokaryote ay karaniwang nagpaparami sa pamamagitan ng paghahati sa dalawa ( binary). Nauuna ang dibisyon ng napakaikling yugto ng pagdoble ng chromosome, o pagtitiklop. Kaya ang mga prokaryote ay mga haploid na organismo.

Kabilang sa mga prokaryote ang bacteria at blue-green algae, o cyanobacteria. Ang mga prokaryote ay lumitaw sa Earth mga 3.5 bilyong taon na ang nakalilipas at marahil ang mga unang cellular life form, na nagbunga ng mga modernong prokaryote at eukaryote.

Eukaryotes (mula sa Greek ew- totoo, karyon- nucleus) hindi tulad ng mga prokaryote, may nabuong nucleus na napapalibutan nuklear na sobre– double-layer na lamad. Ang mga molekula ng DNA na matatagpuan sa nucleus ay open-ended (mga linear na molekula). Bilang karagdagan sa nucleus, ang bahagi ng genetic na impormasyon ay nakapaloob sa DNA ng mitochondria at chloroplasts. Ang mga eukaryote ay lumitaw sa Earth humigit-kumulang 1.5 bilyong taon na ang nakalilipas.

Hindi tulad ng mga prokaryote, na kinakatawan ng mga nag-iisa na organismo at mga kolonyal na anyo, ang mga eukaryote ay maaaring unicellular (halimbawa, amoeba), kolonyal (Volvox) at mga multicellular na organismo. Nahahati sila sa tatlong malalaking kaharian: Mga Hayop, Halaman at Fungi.

Ang diameter ng mga eukaryotic cells ay 5-80 μm. Tulad ng mga prokaryotic cell, ang mga eukaryotic cell ay napapalibutan ng lamad ng plasma na binubuo ng mga protina at lipid. Ang lamad na ito ay gumaganap bilang isang pumipili na hadlang, natatagusan sa ilang mga compound at hindi natatagusan sa iba. Sa labas ng lamad ng plasma ay isang malakas pader ng cell, na sa mga halaman ay pangunahing binubuo ng mga hibla ng selulusa, at sa fungi - ng chitin. Ang pangunahing pag-andar ng cell wall ay upang matiyak ang isang pare-parehong hugis ng cell. Dahil ang plasma membrane ay natatagusan ng tubig, at ang mga halaman at fungal na selula ay karaniwang nakikipag-ugnayan sa mga solusyon na mas mababa ang lakas ng ionic kaysa sa lakas ng ionic ng solusyon sa loob ng selula, ang tubig ay dadaloy sa mga selula. Dahil dito, tataas ang dami ng mga selula, magsisimulang mag-inat ang lamad ng plasma at maaaring masira. Pinipigilan ng cell wall ang pagpapalawak at pagkasira ng cell.

Ang mga hayop ay walang cell wall, ngunit ang panlabas na layer ng plasma membrane ay pinayaman ng mga bahagi ng carbohydrate. Ang panlabas na layer na ito ng plasma membrane ng mga selula ng hayop ay tinatawag glycocalyx. Ang mga cell ng multicellular na hayop ay hindi nangangailangan ng isang malakas na pader ng cell, dahil may iba pang mga mekanismo na nagbibigay ng regulasyon ng dami ng cell. Dahil ang mga selula ng mga multicellular na hayop at single-celled na mga organismo, na naninirahan sa dagat, ay nasa isang kapaligiran kung saan ang kabuuang konsentrasyon ng mga ions ay malapit sa intracellular na konsentrasyon ng ion, ang mga selula ay hindi namamaga o sumabog. Ang mga single-celled na hayop na naninirahan sa sariwang tubig (amoeba, slipper ciliates) ay may contractile vacuoles na patuloy na nag-aalis ng tubig na pumapasok sa cell hanggang sa labas.

Mga istrukturang bahagi ng isang eukaryotic cell

Sa loob ng cell, sa ilalim ng lamad ng plasma, mayroong cytoplasm. Ang pangunahing sangkap ng cytoplasm (hyaloplasm) ay isang puro solusyon ng mga inorganic at organic compound, ang mga pangunahing bahagi nito ay mga protina. Ito sistemang koloidal, na maaaring magbago mula sa likido hanggang sa estado ng gel at likod. Ang isang makabuluhang bahagi ng mga cytoplasmic na protina ay mga enzyme na nagsasagawa ng iba't ibang mga reaksiyong kemikal. Matatagpuan sa hyaloplasm organoids, gumaganap ng iba't ibang function sa cell. Ang mga organelles ay maaaring lamad (nucleus, Golgi apparatus, endoplasmic reticulum, lysosomes, mitochondria, chloroplasts) at non-membrane (cellular center, ribosomes, cytoskeleton).

ang pangunahing bahagi ng mga organelle ng lamad ay lamad. Ang mga biological membrane ay itinayo ayon sa Pangkalahatang prinsipyo, Ngunit komposisyong kemikal iba't ibang mga lamad ng iba't ibang organelles. Ang lahat ng mga lamad ng cell ay mga manipis na pelikula (7-10 nm ang kapal), ang batayan nito ay isang dobleng layer ng mga lipid (bilayer), na nakaayos upang ang mga sisingilin na hydrophilic na bahagi ng mga molekula ay nakikipag-ugnayan sa medium, at ang mga hydrophobic residues. mga fatty acid ng bawat monolayer ay nakadirekta sa lamad at nakikipag-ugnayan sa isa't isa (Larawan 3). Ang mga molekula ng protina (mga integral na protina ng lamad) ay itinayo sa lipid bilayer sa paraang ang mga hydrophobic na bahagi ng molekula ng protina ay nakikipag-ugnayan sa mga nalalabi ng fatty acid ng mga molekulang lipid, at ang mga hydrophilic na bahagi ay nakalantad sa kapaligiran. Bilang karagdagan, ang bahagi ng natutunaw (mga non-membrane na protina) ay kumokonekta sa lamad pangunahin dahil sa mga pakikipag-ugnayan ng ionic (mga protina ng peripheral membrane). Ang mga fragment ng carbohydrate ay nakakabit din sa maraming protina at lipid sa mga lamad. kaya, biological na lamad- Ito ay mga lipid film kung saan ang mga integral na protina ay naka-embed.

Ang isa sa mga pangunahing pag-andar ng mga lamad ay upang lumikha ng isang hangganan sa pagitan ng cell at ng kapaligiran at ang iba't ibang mga compartment ng cell. Ang lipid bilayer ay pangunahing natatagusan sa mga compound at gas na natutunaw sa taba; ang mga hydrophilic substance ay dinadala sa pamamagitan ng mga lamad gamit ang mga espesyal na mekanismo: mababang molekular na timbang - sa pamamagitan ng iba't ibang mga carrier (mga channel, bomba, atbp.), at mataas na molekular na timbang - sa pamamagitan ng mga proseso. exo- At endositosis(Larawan 4).

kanin. 4. Scheme ng paglipat ng substance sa pamamagitan ng lamad

Sa endositosis ang ilang mga sangkap ay sorbed sa ibabaw ng lamad (dahil sa pakikipag-ugnayan sa mga protina ng lamad). Sa puntong ito, nabuo ang isang invagination ng lamad sa cytoplasm. Ang isang vial na naglalaman ng inilipat na tambalan ay ihihiwalay mula sa lamad. kaya, endositosis– ay ang paglipat ng mga high-molecular compound sa cell panlabas na kapaligiran, napapalibutan ng isang seksyon ng lamad. Baliktad na proseso, yan ay exocytosis- Ito ay ang paglipat ng mga sangkap mula sa cell patungo sa labas. Ito ay nangyayari sa pamamagitan ng pagsasanib sa plasma membrane ng isang vesicle na puno ng mga transported substance. mga compound na may mataas na molekular na timbang. Ang lamad ng vesicle ay sumasama sa lamad ng plasma, at ang mga nilalaman nito ay bumubuhos.

Ang mga channel, pump, at iba pang transporter ay mga molecule ng integral membrane proteins na karaniwang bumubuo ng pore sa lamad.

Bilang karagdagan sa mga pag-andar ng paghihiwalay ng espasyo at pagtiyak ng selektibong pagkamatagusin, ang mga lamad ay may kakayahang makaramdam ng mga signal. Ang function na ito ay ginagampanan ng mga receptor na protina na nagbubuklod sa mga molekula ng pagbibigay ng senyas. Ang mga indibidwal na protina ng lamad ay mga enzyme na nagsasagawa ng mga tiyak na reaksiyong kemikal.

Core - isang malaking organelle ng cell, na napapalibutan ng isang nuclear envelope at karaniwang may spherical na hugis. Mayroon lamang isang nucleus sa isang cell, at bagama't may mga multinucleated na mga cell (mga cell ng skeletal muscles, ilang fungi) o mga walang nucleus (erythrocytes at platelets ng mammals), ang mga cell na ito ay nagmumula sa mononuclear precursor cells.

Ang pangunahing pag-andar ng kernel ay imbakan, paglilipat at pagbebenta ng genetic na impormasyon. Dito, ang mga molekula ng DNA ay nadoble, bilang isang resulta kung saan, kapag naghahati, ang mga cell ng anak na babae ay tumatanggap ng parehong genetic na materyal. Sa nucleus, gamit ang mga indibidwal na seksyon ng mga molekula ng DNA (mga gene) bilang isang matrix, nangyayari ang synthesis ng mga molekula ng RNA: impormasyon (mRNA), transportasyon (tRNA) at ribosomal (rRNA), na kinakailangan para sa synthesis ng protina. Sa nucleus, ang mga ribosomal subunit ay binuo mula sa mga molekula at protina ng rRNA, na na-synthesize sa cytoplasm at inilipat sa nucleus.

Ang nucleus ay binubuo ng nuclear envelope, chromatin (chromosome), nucleolus at nucleoplasm (karyoplasm).

kanin. 5. Istraktura ng Chromatin: 1 – nucleosome, 2 – DNA

Sa ilalim ng mikroskopyo, ang mga zone ng siksik na bagay ay makikita sa loob ng nucleus - kromatin. Sa mga hindi naghahati na mga selula, pantay na pinupuno nito ang dami ng nucleus o condenses sa ilang mga lugar sa anyo ng mga mas siksik na lugar at mahusay na nabahiran ng mga pangunahing tina. Ang Chromatin ay isang complex ng DNA at mga protina (Larawan 5), karamihan ay positibong sisingilin mga histones.

Ang bilang ng mga molekula ng DNA sa nucleus ay katumbas ng bilang ng mga chromosome. Ang bilang at hugis ng mga chromosome ay isang natatanging katangian ng isang species. Ang bawat chromosome ay naglalaman ng isang molekula ng DNA, na binubuo ng dalawang magkakaugnay na mga hibla at hugis na parang double helix na 2 nm ang kapal. Ang haba nito ay makabuluhang lumampas sa diameter ng cell: maaari itong umabot ng ilang sentimetro. Ang molekula ng DNA ay negatibong sisingilin, kaya maaari lamang itong matiklop (mag-condense) pagkatapos magbuklod sa positibong sisingilin na mga protina ng histone (Larawan 6).

Una, ang isang double strand ng DNA ay umiikot sa paligid ng mga indibidwal na histone block, na ang bawat isa ay naglalaman ng 8 molekula ng protina, na bumubuo ng isang "kuwintas sa isang string" na istraktura na humigit-kumulang 10 nm ang kapal. Ang mga butil ay tinatawag na nucleosome. Bilang resulta ng pagbuo ng mga nucleosome, ang haba ng molekula ng DNA ay bumababa ng humigit-kumulang 7 beses. Susunod, ang thread na may mga nucleosome ay nakatiklop, na bumubuo ng isang istraktura na tulad ng lubid na halos 30 nm ang kapal. Ang lubid na ito, na nakabaluktot sa mga loop, ay pagkatapos ay nakakabit sa mga protina na bumubuo sa batayan ng chromosome. Bilang resulta, nabuo ang isang istraktura na may kapal na halos 300 nm. Ang karagdagang paghalay ng istrukturang ito ay humahantong sa pagbuo ng isang chromosome.

Sa panahon sa pagitan ng mga dibisyon, ang chromosome ay bahagyang nagbubukas. Bilang resulta nito, ang mga indibidwal na seksyon ng molekula ng DNA na dapat ipahayag sa isang naibigay na cell ay napalaya mula sa mga protina at nakaunat, na ginagawang posible na basahin ang impormasyon mula sa kanila sa pamamagitan ng synthesis ng mga molekula ng RNA.

Ang nucleolus ay isang uri ng template ng DNA na responsable para sa synthesis ng rRNA at nakolekta sa magkahiwalay na mga rehiyon ng nucleus. Ang nucleolus ay ang pinakasiksik na istraktura ng nucleus; ito ay hindi isang hiwalay na organelle, ngunit kumakatawan sa isa sa mga loci ng chromosome. Gumagawa ito ng rRNA, na pagkatapos ay bumubuo ng isang kumplikadong may mga protina, na bumubuo ng mga ribosomal subunit na pumapasok sa cytoplasm.

Ang mga non-histone na nuclear protein ay bumubuo ng isang istrukturang network sa loob ng nucleus. Ito ay kinakatawan ng isang layer ng fibrils na nasa ilalim ng nuclear envelope. Ang isang intranuclear fibril network ay nakakabit dito, kung saan ang mga chromatin fibrils ay nakakabit.

Ang nuclear envelope ay binubuo ng dalawang lamad: panlabas at panloob, na pinaghihiwalay ng isang intermembrane space. Ang panlabas na lamad ay nakikipag-ugnay sa cytoplasm, maaari itong maglaman ng polyribosomes, at ito mismo ay maaaring pumasa sa mga lamad ng endoplasmic reticulum. Ang panloob na lamad ay nauugnay sa chromatin. Kaya, tinitiyak ng nuclear envelope ang pag-aayos ng chromosomal material sa three-dimensional space ng nucleus.

Ang pangunahing shell ay may mga bilog na butas - nuclear pores(Larawan 7). Sa pore area, ang panlabas at panloob na lamad ay nagsasara at bumubuo ng mga butas na puno ng mga fibril at butil. Sa loob ng butas ng butas mayroong isang kumplikadong sistema ng mga protina na nagbibigay ng pumipili na pagbubuklod at transportasyon ng mga macromolecule. Ang bilang ng mga nuclear pores ay depende sa intensity ng cell metabolism.

Endoplasmic reticulum, o endoplasmic reticulum (ER), ay isang kakaibang network ng mga channel, vacuoles, flattened sacs, interconnected at pinaghihiwalay mula sa hyaloplasm ng isang lamad (Fig. 8).

Makilala magaspang At makinis EPR . Sa mga lamad ng magaspang na ER mayroong ribosom(Larawan 9), na synthesize ang mga protina na pinalabas mula sa cell o isinama sa lamad ng plasma. Ang bagong synthesize na protina ay umaalis sa ribosome at dumadaan sa isang espesyal na channel papunta sa lukab endoplasmic reticulum, kung saan ito ay sumasailalim sa post-translational modification, halimbawa, pagbubuklod sa carbohydrates, proteolytic cleavage ng bahagi ng polypeptide chain, at pagbuo ng S-S bonds sa pagitan ng cysteine ​​​​residues sa chain. Ang mga protina na ito ay dinadala sa Golgi complex, kung saan sila ay bahagi ng lysosomes o secretory granules. Sa parehong mga kaso, ang mga protina na ito ay napupunta sa loob ng isang membrane vesicle (vesicle).

kanin. 9. Scheme ng synthesis ng protina sa magaspang na ER: 1 – maliit at
2 – malaking ribosomal subunit; 3 – molekula ng rRNA;
4 – magaspang na EPR; 5 – bagong synthesize na protina

Ang makinis na ER ay walang ribosom. Ang pangunahing pag-andar nito ay synthesis ng lipid at metabolismo ng karbohidrat. Ito ay mahusay na binuo, halimbawa, sa mga selula ng adrenal cortex, na naglalaman ng mga enzyme na nagsisiguro sa synthesis ng mga steroid hormone. Sa makinis na ER sa mga selula ng atay mayroong mga enzyme na nagsasagawa ng oksihenasyon (detoxification) ng mga hydrophobic compound na dayuhan sa katawan, tulad ng mga gamot.

kanin. 10. Golgi apparatus: 1 - vesicle; 2 - mga tangke

Golgi complex (Fig. 10) ay binubuo ng 5–10 flat membrane-bounded cavities na matatagpuan magkatulad. Ang mga dulong bahagi ng mga istrukturang ito na hugis disc ay may mga extension. Maaaring may ilang mga ganitong pormasyon sa isang cell. Sa lugar ng Golgi complex mayroong malaking bilang ng mga vesicle ng lamad. Ang ilan sa kanila ay hiwalay mula sa mga terminal na bahagi ng pangunahing istraktura sa anyo ng mga secretory granules at lysosomes. Ang ilan sa mga maliliit na vesicle (vesicles) na nagdadala ng mga protina na na-synthesize sa magaspang na ER ay lumipat sa Golgi complex at sumanib dito. Kaya, ang Golgi complex ay kasangkot sa akumulasyon at karagdagang pagbabago ng mga produkto na na-synthesize sa magaspang na ER at ang kanilang pag-uuri.

kanin. 11. Pagbubuo at paggana ng mga lysosome: 1 – phagosome; 2 - pinocytotic vesicle; 3 - pangunahing lysosome; 4 – Golgi apparatus; 5 - pangalawang lysosome

Mga lysosome - ito ay mga vacuoles (Larawan 11), na limitado ng isang lamad, na umusbong mula sa Golgi complex. Mayroong sapat na mga lysosome sa loob acidic na kapaligiran(pH 4.9–5.2). May mga hydrolytic enzymes na sumisira sa iba't ibang polymer sa acidic pH (proteases, nucleases, glucosidases, phosphatases, lipases). Ang mga pangunahing lysosome na ito ay nagsasama sa mga endocytic vacuoles na naglalaman ng mga sangkap upang masira. Ang mga sangkap na pumapasok sa pangalawang lysosome ay pinaghiwa-hiwalay sa mga monomer at inilipat sa pamamagitan ng lysosome membrane sa hyaloplasm. Kaya, ang mga lysosome ay nakikilahok sa mga proseso ng intracellular digestion.

Mitokondria napapalibutan ng dalawang lamad: ang panlabas, na naghihiwalay sa mitochondrion mula sa hyaloplasm, at ang panloob, na nililimitahan ang mga panloob na nilalaman nito. Sa pagitan ng mga ito mayroong isang intermembrane space na 10-20 nm ang lapad. Ang panloob na lamad ay bumubuo ng maraming projection ( mga crista). Ang lamad na ito ay naglalaman ng mga enzyme na nagsisiguro sa oksihenasyon ng mga amino acid, sugars, glycerol at fatty acid na nabuo sa labas ng mitochondria (Krebs cycle) at nagsasagawa ng paglipat ng elektron sa respiratory chain (diagram). Dahil sa paglipat ng mga electron sa kahabaan ng respiratory chain mula sa isang mataas hanggang sa isang mas mababang antas ng enerhiya, bahagi ng inilabas na libreng enerhiya ay naka-imbak sa anyo ng ATP, ang unibersal na pera ng enerhiya ng cell. Kaya, ang pangunahing pag-andar ng mitochondria ay ang oksihenasyon ng iba't ibang mga substrate at ang synthesis ng mga molekula ng ATP.

Scheme ng dalawang electron transfer kasama ang respiratory chain

Sa loob ng mitochondrion mayroong isang pabilog na molekula ng DNA na nag-encode ng bahagi ng mga protina ng mitochondrial. Sa panloob na espasyo ng mitochondria (matrix) mayroong mga ribosome na katulad ng mga ribosome ng prokaryotes, na nagsisiguro sa synthesis ng mga protina na ito.

Ang katotohanan na ang mitochondria ay may sariling pabilog na DNA at prokaryotic ribosomes ay humantong sa hypothesis na ang mitochondrion ay isang inapo ng isang sinaunang prokaryotic cell na minsang nakapasok sa loob ng isang eukaryotic cell at, sa proseso ng ebolusyon, ay nagkaroon ng ilang mga function.

kanin. 12. Mga chloroplast (A) at thylakoid membrane (B)

Mga plastid - mga organel selula ng halaman, na naglalaman ng mga pigment. SA mga chloroplast naglalaman ng chlorophyll at carotenoids, mga chromoplast– carotenoids, sa mga leucoplast walang pigment. Ang mga plastid ay napapalibutan ng dobleng lamad. Sa loob ng mga ito mayroong isang sistema ng mga lamad sa anyo ng mga flat bubble na tinatawag thylakoids(Larawan 12). Ang mga thylakoids ay nakaayos sa mga stack na kahawig ng mga stack ng mga plato. Ang mga pigment ay naka-embed sa thylakoid membranes. Ang kanilang pangunahing pag-andar ay ang pagsipsip ng liwanag, ang enerhiya kung saan, sa tulong ng mga enzyme na binuo sa thylakoid membrane, ay na-convert sa isang gradient ng H + ions sa thylakoid membrane. Tulad ng mitochondria, ang mga plastid ay may sariling circular DNA at prokaryotic-type ribosomes. Tila, ang mga plastid ay mga prokaryotic na organismo din na naninirahan sa symbiosis sa mga eukaryotic na selula.

Mga ribosom ay mga non-membranous cellular organelles na matatagpuan sa parehong pro- at eukaryotic cells. Ang mga eukaryotic ribosome ay mas malaki sa laki kaysa sa mga prokaryotic, ang kanilang sukat ay 25x20x20 nm. Ang ribosome ay binubuo ng malaki at maliit na mga subunit na katabi ng bawat isa. Sa pagitan ng mga subunit sa isang gumaganang ribosome ay mayroong isang strand ng mRNA.

Ang bawat ribosomal subunit ay gawa sa rRNA, mahigpit na nakaimpake at nauugnay sa mga protina. Ang mga ribosom ay maaaring malayang matatagpuan sa cytoplasm o nauugnay sa mga lamad ng ER. Ang mga libreng ribosom ay maaaring iisa, ngunit maaari silang bumuo ng mga polysome kapag ang ilang mga ribosom ay magkakasunod na matatagpuan sa isang strand ng mRNA. Ang pangunahing pag-andar ng ribosome ay synthesis ng protina.

Cytoskeleton - Ito musculoskeletal system mga cell, kabilang ang mga protina na filamentous (fibrillar) formations, na siyang balangkas ng cell at gumaganap pag-andar ng motor. Ang mga istruktura ng cytoskeletal ay pabago-bago, bumangon sila at naghiwa-hiwalay. Ang cytoskeleton ay kinakatawan ng tatlong uri ng mga pormasyon: intermediate filament(mga thread na may diameter na 10 nm), microfilament s (mga thread na may diameter na 5-7 nm) at microtubule. Ang mga intermediate filament ay mga hindi sumasanga na mga istruktura ng protina sa anyo ng mga thread, na kadalasang nakaayos sa mga bundle. Ang kanilang komposisyon ng protina nag-iiba sa iba't ibang mga tisyu: sa epithelium sila ay binubuo ng keratin, sa fibroblasts - ng vimentin, sa mga selula ng kalamnan- mula kay desmin. Ang mga intermediate na filament ay gagawa ng isang supporting-frame function.

Mga microfilament - ito ay mga istruktura ng fibrillar na matatagpuan nang direkta sa ilalim ng lamad ng plasma sa anyo ng mga bundle o mga layer. Malinaw na nakikita ang mga ito sa mga pseudopod ng amoeba, sa mga gumagalaw na proseso ng fibroblast, at sa microvilli ng bituka epithelium (Larawan 13). Ang mga microfilament ay binuo mula sa mga contractile protein na actin at myosin at ang intracellular contractile apparatus.

Microtubule ay bahagi ng pansamantala at permanenteng mga istruktura ng cell. Kasama sa mga pansamantalang ang division spindle, mga elemento ng cytoskeleton ng mga cell sa pagitan ng mga dibisyon, at ang mga permanente ay kinabibilangan ng cilia, flagella at centrioles ng cell center. Ang mga microtubule ay tuwid, guwang na mga cylinder na may diameter na humigit-kumulang 24 nm; ang kanilang mga dingding ay nabuo ng mga bilog na molekula ng protina na tubulin. Sa ilalim ng isang electron microscope, makikita na ang microtubule cross-section ay nabuo ng 13 subunits na konektado sa isang singsing. Ang mga microtubule ay naroroon sa hyaloplasm ng lahat ng eukaryotic cells. Ang isa sa mga function ng microtubule ay upang lumikha ng isang balangkas sa loob ng mga cell. Bilang karagdagan, ang mga maliliit na vesicle ay gumagalaw sa mga microtubule, tulad ng sa mga riles.

Sentro ng cell binubuo ng dalawang centriole na matatagpuan sa tamang mga anggulo sa isa't isa at mga nauugnay na microtubule. Ang mga organel na ito sa paghahati ng mga selula ay nakikibahagi sa pagbuo ng dibisyon ng spindle. Ang batayan ng centriole ay 9 triplets ng microtubule na matatagpuan sa paligid ng circumference, na bumubuo ng isang guwang na silindro, 0.2 µm ang lapad at 0.3–0.5 µm ang haba. Habang naghahanda ang mga cell na mahati, ang mga centriole ay naghihiwalay at nagdodoble. Bago ang mitosis, ang mga centriole ay nakikilahok sa pagbuo ng mga spindle microtubule. Ang mga cell ng mas matataas na halaman ay walang centrioles, ngunit mayroon silang katulad na microtubule organizing center.