Hücre yapısı neyden yapılmıştır. İnsan hücresinin yapısı

Canlı organizmaların kimyasal bileşimi

Canlı organizmaların kimyasal bileşimi iki şekilde ifade edilebilir: atomik ve moleküler. Atomik (elemental) bileşim, canlı organizmaları oluşturan elementlerin atomlarının oranını gösterir. Moleküler (malzeme) bileşim, maddelerin moleküllerinin oranını yansıtır.

Kimyasal elementler, inorganik ve organik maddelerin iyonları ve molekülleri şeklinde hücrelerin bir parçasıdır. Hücredeki en önemli inorganik maddeler su ve mineral tuzları, en önemli organik maddeler ise karbonhidratlar, lipidler, proteinler ve nükleik asitlerdir.

Su, tüm canlı organizmaların baskın bileşenidir. Çoğu canlı organizmanın hücrelerindeki ortalama su içeriği yaklaşık %70'dir.

Hücrenin sulu bir çözeltisindeki mineral tuzlar, katyonlara ve anyonlara ayrışır. En önemli katyonlar K+, Ca2+, Mg2+, Na+, NHJ, anyonlar - Cl-, SO2-, HPO2-, H2PO-, HCO-, NO-'dir.

karbonhidratlar - bir veya daha fazla basit şeker molekülünden oluşan organik bileşikler. Hayvan hücrelerinde karbonhidrat içeriği %1-5'tir ve bazı bitki hücrelerinde %70'e ulaşır.

lipidler - suda pratik olarak çözünmeyen yağlar ve yağ benzeri organik bileşikler. Farklı hücrelerdeki içerikleri büyük ölçüde değişir: bitki tohumlarının hücrelerinde ve hayvanların yağ dokusunda 2-3 ila 50-90%.

sincaplar monomerleri amino asitler olan biyolojik heteropolimerlerdir. Proteinlerin oluşumunda sadece 20 amino asit yer alır. Bunlara temel veya temel denir. Amino asitlerin bazıları hayvan ve insan organizmalarında sentezlenmez ve bitkisel gıdalarla sağlanmalıdır (bunlara esansiyel denir).

Nükleik asitler. İki tür nükleik asit vardır: DNA ve RNA. Nükleik asitler, monomerleri nükleotit olan polimerlerdir.

hücre yapısı

Hücre teorisinin oluşumu

• Robert Hooke 1665'te mantarın bir bölümündeki hücreleri keşfetti ve "hücre" terimini ilk kullanan kişi oldu.
• Anthony van Leeuwenhoek tek hücreli organizmaları keşfetti.
• 1838'de Matthias Schleiden ve 1839'da Thomas Schwann hücre teorisinin ana hükümlerini formüle ettiler. Bununla birlikte, hatalı bir şekilde, hücrelerin hücresel olmayan birincil maddeden kaynaklandığına inandılar.
• 1858'de Rudolf Virchow, tüm hücrelerin hücre bölünmesiyle diğer hücrelerden oluştuğunu kanıtladı.

Hücre teorisinin temel hükümleri

1. Hücre, tüm canlıların yapısal birimidir. Tüm canlı organizmalar hücrelerden oluşur (virüsler bir istisnadır).
2. Hücre, tüm canlıların işlevsel birimidir. Hücre, tüm hayati fonksiyonları gösterir.
3. Hücre, tüm canlıların gelişme birimidir. Yeni hücreler, yalnızca orijinal (ana) hücrenin bölünmesinin bir sonucu olarak oluşur.
4. Hücre, tüm canlıların genetik birimidir. Bir hücrenin kromozomları, tüm organizmanın gelişimi hakkında bilgi içerir.
5. Tüm organizmaların hücreleri kimyasal bileşim, yapı ve işlev bakımından benzerdir.

Hücre organizasyonu türleri

Canlı organizmalar arasında sadece virüsler hücresel yapıya sahip değildir. Diğer tüm organizmalar, hücresel yaşam formları ile temsil edilir. İki tür hücresel organizasyon vardır: prokaryotik ve ökaryotik. Bakteriler prokaryottur ve bitkiler, mantarlar ve hayvanlar ökaryottur.

Prokaryotik hücreler nispeten basittir. Çekirdekleri yoktur, DNA'nın sitoplazmadaki konumuna nükleoid denir, tek DNA molekülü daireseldir ve proteinlerle ilişkili değildir, hücreler ökaryotik hücrelerden daha küçüktür, hücre duvarı bir glikopeptid içerir - murein, var zar organelleri yoktur, işlevleri plazma zarının istilası ile gerçekleştirilir, ribozomlar küçüktür, mikrotübüller yoktur, bu nedenle sitoplazma hareketsizdir ve kirpikler ve kamçıların özel bir yapısı vardır.

Ökaryotik hücreler, kromozomların bulunduğu bir çekirdeğe sahiptir - proteinlerle ilişkili doğrusal DNA molekülleri; sitoplazmada çeşitli zar organelleri bulunur.

Bitki hücreleri, kalın bir selüloz hücre duvarı, plastidler ve çekirdeği çevreye kaydıran büyük bir merkezi vakuolün varlığı ile ayırt edilir. Yüksek bitkilerin hücre merkezi, sentriyol içermez. Depo karbonhidratı nişastadır.

Mantar hücrelerinde kitin içeren bir hücre zarı vardır, sitoplazmada merkezi bir vakuol vardır ve plastid yoktur. Sadece bazı mantarların hücre merkezinde bir merkezcil vardır. Ana rezerv karbonhidrat glikojendir.

Hayvan hücreleri, kural olarak, ince bir hücre duvarına sahiptir, plastidler ve merkezi bir vakuol içermez; bir merkez, hücre merkezinin özelliğidir. Depo karbonhidratı glikojendir.

Ökaryot bir hücrenin yapısı

Tipik bir ökaryotik hücre üç bileşenden oluşur: bir zar, bir sitoplazma ve bir çekirdek.

Hücre çeperi

Dışarıda, hücre, temeli plazma zarı veya tipik bir yapıya ve 7.5 nm kalınlığa sahip plazmalemma olan bir kabuk ile çevrilidir.

Hücre zarı önemli ve çok çeşitli işlevleri yerine getirir: hücrenin şeklini belirler ve korur; hücreyi zararlı biyolojik ajanların penetrasyonunun mekanik etkilerinden korur; birçok moleküler sinyalin (örneğin hormonların) alımını gerçekleştirir; hücrenin iç içeriğini sınırlar; hücre içi bileşimin sabitliğini sağlayarak hücre ve çevre arasındaki metabolizmayı düzenler; hücreler arası temasların oluşumuna ve sitoplazmanın (mikrovilli, kirpikler, flagella) çeşitli spesifik çıkıntılarına katılır.

Hayvan hücrelerinin zarındaki karbon bileşenine glikokaliks denir.

Hücre ile çevresi arasında madde alışverişi sürekli gerçekleşir. Maddelerin hücre içine ve dışına taşınma mekanizmaları, taşınan parçacıkların boyutuna bağlıdır. Küçük moleküller ve iyonlar, hücre tarafından aktif ve pasif taşıma şeklinde doğrudan zar boyunca taşınır.

Türüne ve yönüne bağlı olarak endositoz ve ekzositoz ayırt edilir.

Katı ve büyük parçacıkların emilimi ve atılımına sırasıyla fagositoz ve ters fagositoz, sıvı veya çözünmüş parçacıklar - pinositoz ve ters pinositoz denir.

sitoplazma

Sitoplazma, hücrenin iç içeriğidir ve içinde bulunan hiyaloplazma ve çeşitli hücre içi yapılardan oluşur.

Hyaloplazma (matris), viskozitesini değiştirebilen ve sürekli hareket halinde olan inorganik ve organik maddelerin sulu bir çözeltisidir. Sitoplazmanın hareket etme veya akma yeteneğine sikloz denir.

Matris, birçok fiziksel ve kimyasal işlemin gerçekleştiği ve hücrenin tüm elemanlarını tek bir sistemde birleştiren aktif bir ortamdır.

Hücrenin sitoplazmik yapıları, kapanımlar ve organeller ile temsil edilir. İnklüzyonlar nispeten değişkendir ve bazı hücre tiplerinde yaşamın belirli anlarında, örneğin bir besin kaynağı (nişasta taneleri, proteinler, glikojen damlaları) veya hücreden atılacak ürünler olarak meydana gelir. Organeller, belirli bir yapıya sahip olan ve hayati bir işlevi yerine getiren çoğu hücrenin kalıcı ve vazgeçilmez bileşenleridir.

Ökaryotik bir hücrenin zar organelleri arasında endoplazmik retikulum, Golgi aygıtı, mitokondri, lizozomlar ve plastidler bulunur.

Endoplazmik retikulum. Sitoplazmanın tüm iç bölgesi, duvarları yapı olarak plazma zarına benzer zarlar olan çok sayıda küçük kanal ve boşlukla doldurulur. Bu kanallar dallanır, birbirine bağlanır ve endoplazmik retikulum adı verilen bir ağ oluşturur.

Endoplazmik retikulum yapısında heterojendir. İki türü bilinmektedir - taneli ve pürüzsüz. Granüler ağın kanallarının ve boşluklarının zarlarında, zarlara kaba bir görünüm veren birçok küçük yuvarlak gövde - ribozomlar vardır. Düz endoplazmik retikulumun zarları, yüzeylerinde ribozom taşımaz.

Endoplazmik retikulum birçok farklı işlevi yerine getirir. Granüler endoplazmik retikulumun ana işlevi, ribozomlarda gerçekleştirilen protein sentezine katılmaktır.

Düz endoplazmik retikulumun zarlarında lipidler ve karbonhidratlar sentezlenir. Tüm bu sentez ürünleri kanallarda ve boşluklarda birikir ve daha sonra çeşitli hücre organellerine taşınır ve burada hücre inklüzyonları olarak sitoplazmada tüketilir veya biriktirilir. Endoplazmik retikulum, hücrenin ana organellerini birbirine bağlar.

golgi aygıtı

Sinir hücreleri gibi birçok hayvan hücresinde, çekirdeğin etrafında yer alan karmaşık bir ağ şeklini alır. Bitki ve protozoa hücrelerinde, Golgi aygıtı, orak şeklindeki veya çubuk şeklindeki gövdelerle temsil edilir. Bu organoidin yapısı, şeklinin çeşitliliğine rağmen, bitki ve hayvan organizmalarının hücrelerinde benzerdir.

Golgi aparatının bileşimi şunları içerir: zarlarla sınırlı ve gruplar halinde (her biri 5-10) bulunan boşluklar; boşlukların uçlarında bulunan büyük ve küçük kabarcıklar. Tüm bu unsurlar tek bir kompleks oluşturur.

Golgi aygıtı birçok önemli işlevi yerine getirir. Endoplazmik retikulum kanalları aracılığıyla, hücrenin sentetik aktivitesinin ürünleri - proteinler, karbonhidratlar ve yağlar - ona taşınır. Bütün bu maddeler önce birikir, sonra irili ufaklı kabarcıklar şeklinde sitoplazmaya girer ve ya hücrenin kendi yaşam aktivitesi sırasında kullanılır ya da hücreden uzaklaştırılarak vücutta kullanılır. Örneğin, memelilerin pankreas hücrelerinde, organoidin boşluklarında biriken sindirim enzimleri sentezlenir. Daha sonra enzimlerle dolu kesecikler oluşur. Hücrelerden pankreas kanalına atılırlar, oradan da bağırsak boşluğuna akarlar. Bu organoidin bir diğer önemli işlevi, hücrede kullanılan ve zarların bir parçası olan yağların ve karbonhidratların (polisakkaritler) zarlarında sentezlenmesidir. Golgi aparatının aktivitesi sayesinde plazma zarının yenilenmesi ve büyümesi gerçekleşir.

mitokondri

Çoğu hayvan ve bitki hücresinin sitoplazması, küçük cisimler (0.2-7 mikron) - mitokondri (Yunanca "mitos" - iplik, "kondri" - tahıl, granül) içerir.

Mitokondri, şekillerini, konumlarını görebileceğiniz, sayıları sayabileceğiniz bir ışık mikroskobunda açıkça görülebilir. Mitokondrinin iç yapısı bir elektron mikroskobu kullanılarak incelenmiştir. Mitokondrinin kabuğu iki zardan oluşur - dış ve iç. Dış zar pürüzsüzdür, herhangi bir kıvrım ve çıkıntı oluşturmaz. Aksine, iç zar, mitokondrinin boşluğuna yönlendirilen çok sayıda kıvrım oluşturur. İç zarın kıvrımlarına cristae (lat. "crista" - tarak, büyüme) denir.Krista sayısı farklı hücrelerin mitokondrilerinde aynı değildir. Onlarca ila birkaç yüz arasında olabilir ve aktif olarak çalışan hücrelerin, örneğin kas hücrelerinin mitokondrilerinde özellikle birçok cristae vardır.

Mitokondri, ana işlevleri adenosin trifosfatın (ATP) sentezi olduğu için hücrelerin "güç istasyonları" olarak adlandırılır. Bu asit, tüm organizmaların hücrelerinin mitokondrilerinde sentezlenir ve hücrenin ve tüm organizmanın hayati süreçlerinin uygulanması için gerekli evrensel bir enerji kaynağıdır.

Hücrede var olan mitokondrilerin bölünmesiyle yeni mitokondriler oluşur.

lizozomlar

Küçük yuvarlak gövdelerdir. Her lizozom sitoplazmadan bir zar ile ayrılır. Lizozomun içinde proteinleri, yağları, karbonhidratları, nükleik asitleri parçalayan enzimler bulunur.

Lizozomlar, sitoplazmaya giren gıda parçacığına yaklaşır, onunla birleşir ve içinde lizozom enzimleriyle çevrili bir gıda parçacığının bulunduğu bir sindirim vakuolü oluşur. Bir besin parçacığının sindirimi sonucu oluşan maddeler sitoplazmaya girer ve hücre tarafından kullanılır.

Besinleri aktif olarak sindirme yeteneğine sahip olan lizozomlar, hayati aktivite sürecinde ölen hücre parçalarının, tüm hücrelerin ve organların çıkarılmasında rol oynar. Hücrede sürekli olarak yeni lizozomların oluşumu gerçekleşir. Lizozomlarda bulunan enzimler, diğer proteinler gibi sitoplazmanın ribozomlarında sentezlenir. Daha sonra bu enzimler, endoplazmik retikulumun kanallarından, boşluklarında lizozomların oluştuğu Golgi aygıtına girer. Bu formda lizozomlar sitoplazmaya girer.

plastidler

Plastitler, tüm bitki hücrelerinin sitoplazmasında bulunur. Hayvan hücrelerinde plastid yoktur. Üç ana plastid türü vardır: yeşil - kloroplastlar; kırmızı, turuncu ve sarı - kromoplastlar; renksiz - lökoplastlar.

Çoğu hücre için zorunlu olan, zar yapısına sahip olmayan organellerdir. Bunlara ribozomlar, mikrofilamentler, mikrotübüller ve hücre merkezi dahildir.

Ribozomlar. Ribozomlar tüm organizmaların hücrelerinde bulunur. Bunlar, 15-20 nm çapında yuvarlak şekilli mikroskobik gövdelerdir. Her ribozom, küçük ve büyük olmak üzere farklı boyutlarda iki parçacıktan oluşur.

Bir hücre binlerce ribozom içerir, bunlar ya granüler endoplazmik retikulumun zarlarında bulunurlar ya da sitoplazmada serbestçe bulunurlar. Ribozomlar proteinler ve RNA'dan oluşur. Ribozomların işlevi protein sentezidir. Protein sentezi, bir ribozom tarafından değil, birkaç düzine kombine ribozom dahil olmak üzere bütün bir grup tarafından gerçekleştirilen karmaşık bir işlemdir. Bu ribozom grubuna polisom denir. Sentezlenen proteinler önce endoplazmik retikulumun kanal ve boşluklarında birikir ve daha sonra tüketildikleri organellere ve hücre bölgelerine taşınır. Endoplazmik retikulum ve zarlarında bulunan ribozomlar, proteinlerin biyosentezi ve taşınması için tek bir aparattır.

Mikrotübüller ve mikrofilamentler

Çeşitli kasılma proteinlerinden oluşan ve hücrenin motor fonksiyonlarına neden olan filamentli yapılar. Mikrotübüller, duvarları proteinlerden - tübüllerden oluşan içi boş silindirler şeklindedir. Mikrofilamentler, aktin ve miyozinden oluşan çok ince, uzun, filamentli yapılardır.

Mikrotübüller ve mikrofilamentler hücrenin tüm sitoplazmasına nüfuz ederek hücre iskeletini oluşturur, sikloza, organellerin hücre içi hareketlerine, nükleer materyalin bölünmesi sırasında kromozomların ayrılmasına neden olur.

Hücre merkezi (sentrozom). Hayvan hücrelerinde, hücre merkezi olarak adlandırılan çekirdeğin yakınında bir organoid bulunur. Hücre merkezinin ana kısmı iki küçük gövdeden oluşur - küçük bir yoğun sitoplazma alanında bulunan merkezciller. Her bir merkezcil, 1 µm uzunluğa kadar bir silindir şekline sahiptir. Sentriyoller hücre bölünmesinde önemli bir rol oynar; fisyon milinin oluşumunda yer alırlar.

Evrim sürecinde farklı hücreler, farklı koşullarda yaşamaya ve belirli işlevleri yerine getirmeye adapte olmuşlardır. Bu, yukarıda tartışılan genel amaçlı organellerin aksine, özel olarak adlandırılan özel organoidlerin varlığını gerektiriyordu. Bunlar arasında protozoanın kontraktil vakuolleri, kas liflerinin miyofibrilleri, sinir hücrelerinin nörofibrilleri ve sinaptik vezikülleri, epitel hücrelerinin mikrovillileri, bazı protozoaların kirpikleri ve flagellaları bulunur.

çekirdek

Çekirdek, ökaryotik hücrelerin en önemli bileşenidir. Çoğu hücre tek bir çekirdeğe sahiptir, ancak çok çekirdekli hücreler de vardır (bir dizi protozoada, omurgalıların iskelet kaslarında). Bazı yüksek düzeyde özelleşmiş hücreler çekirdeklerini kaybeder (örneğin memeli eritrositler).

Çekirdek, kural olarak, küresel veya oval bir şekle sahiptir, daha az sıklıkla parçalı veya fusiform olabilir. Çekirdek, nükleer zar ve kromatin (kromozomlar) ve nükleol içeren karyoplazmadan oluşur.

Nükleer zarf, iki zardan (dış ve iç) oluşur ve çekirdek ile sitoplazma arasında çeşitli maddelerin değiş tokuş edildiği çok sayıda gözenek içerir.

Karyoplazma (nükleoplazma), çeşitli proteinler, nükleotitler, iyonlar, ayrıca kromozomlar ve nükleolu içeren jöle benzeri bir çözeltidir.

Nükleol, yoğun şekilde boyanmış ve bölünmeyen hücrelerin çekirdeklerinde bulunan küçük yuvarlak bir gövdedir. Nükleolusun işlevi, rRNA'nın sentezi ve bunların proteinlerle bağlantısıdır, yani. ribozom alt birimlerinin birleşimi.

Kromatin - DNA moleküllerinin proteinlerle kombinasyon halinde oluşturduğu bazı boyalarla spesifik olarak boyanmış topaklar, granüller ve filamentli yapılar. Kromatin bileşimindeki DNA moleküllerinin farklı kısımları farklı derecelerde sarmallığa sahiptir ve bu nedenle renk yoğunluğu ve genetik aktivitenin doğası bakımından farklılık gösterir. Kromatin, bölünmeyen hücrelerde genetik materyalin varlığının bir şeklidir ve içerdiği bilgiyi ikiye katlama ve gerçekleştirme imkanı sağlar. Hücre bölünmesi sürecinde DNA spiralizasyonu meydana gelir ve kromatin yapıları kromozomları oluşturur.

Kromozomlar, genetik materyalin morfolojik organizasyonunun birimleri olan ve hücre bölünmesi sırasında kesin dağılımını sağlayan yoğun, yoğun boyanan yapılardır.

Her biyolojik türün hücrelerindeki kromozom sayısı sabittir. Genellikle vücut hücrelerinin çekirdeğinde (somatik) kromozomlar çiftler halinde sunulur, germ hücrelerinde ise eşlenmezler. Eşey hücrelerindeki tek bir kromozom takımına haploid (n), somatik hücrelerdeki bir kromozom takımına ise diploid (2n) denir. Farklı organizmaların kromozomları boyut ve şekil bakımından farklılık gösterir.

Belirli bir canlı organizma türünün hücrelerinde bulunan ve kromozomların sayısı, boyutu ve şekli ile karakterize edilen diploid kromozom setine karyotip denir. Somatik hücrelerin kromozom setinde, eşleştirilmiş kromozomlara homolog, farklı çiftlerden gelen kromozomlara homolog olmayan denir. Homolog kromozomlar boyut, şekil, bileşim bakımından aynıdır (biri anneden, diğeri baba organizmasından miras alınır). Karyotipteki kromozomlar ayrıca erkek ve dişi bireylerde aynı olan otozomlar veya cinsiyet dışı kromozomlar ve cinsiyet belirlemede görev alan ve erkek ve dişilerde farklılık gösteren heterokromozomlar veya cinsiyet kromozomları olarak ikiye ayrılır. İnsan karyotipi 46 kromozom (23 çift) ile temsil edilir: 44 otozom ve 2 cinsiyet kromozomu (dişi iki özdeş X kromozomuna sahiptir, erkekte X ve Y kromozomu vardır).

Çekirdek, genetik bilgiyi depolar ve uygular, protein biyosentezi sürecini ve proteinler aracılığıyla - diğer tüm yaşam süreçlerini kontrol eder. Çekirdek, yavru hücreler arasında kalıtsal bilginin kopyalanması ve dağıtılmasında ve sonuç olarak hücre bölünmesinin düzenlenmesinde ve vücudun gelişiminde rol oynar.

Bir hücre, ayrılmaz bir şekilde birbirine bağlı iki parçadan oluşan tek bir canlı sistemdir - sitoplazma ve çekirdek (renkli tablo XII).

sitoplazma- bu, hücrenin çekirdeğinin ve tüm organellerinin bulunduğu bir iç yarı sıvı ortamdır. Çok sayıda ince ipliğin nüfuz ettiği ince taneli bir yapıya sahiptir. Su, çözünmüş tuzlar ve organik madde içerir. Sitoplazmanın ana işlevi, çekirdeğin ve hücrenin tüm organellerinin etkileşimini birleştirmek ve sağlamaktır.

dış zar hücreyi, aralarında yağlı bir tabaka bulunan iki protein tabakasından oluşan ince bir film ile çevreler. Hücre ve çevre arasında iyonların ve moleküllerin değiş tokuş edildiği çok sayıda küçük gözenekle nüfuz eder. Membran kalınlığı 7.5-10 nm, gözenek çapı 0.8-1 nm'dir. Bitkilerde bunun üzerinde bir lif kılıfı oluşur. Dış zarın ana işlevleri, hücrenin iç ortamını sınırlamak, hasardan korumak, iyonların ve moleküllerin akışını düzenlemek, metabolik ürünleri ve sentezlenen maddeleri (sırları) çıkarmak, hücreleri ve dokuları birbirine bağlamak (büyümeler ve kıvrımlar nedeniyle) ). Dış zar, fagositoz yoluyla büyük partiküllerin hücreye girmesini sağlar ("Zooloji" - "Protozoa", "Anatomi" - "Kan" bölümlerine bakın). Benzer şekilde, hücre sıvı damlaları emer - pinositoz (Yunanca "pino" dan - içerim).

Endoplazmik retikulum(EPS), tüm sitoplazmaya nüfuz eden zarlardan oluşan karmaşık bir kanal ve boşluk sistemidir. EPS iki tiptir - taneli (kaba) ve pürüzsüz. Granüler ağın zarlarında birçok küçük cisim vardır - ribozomlar; pürüzsüz bir ağda bulunmazlar. EPS'nin temel işlevi, hücre tarafından üretilen ana organik maddelerin sentezine, birikmesine ve taşınmasına katılmaktır. Protein granüler ER'de sentezlenirken, karbonhidratlar ve yağlar düz ER'de sentezlenir.

ribozomlar- 15-20 nm çapında, iki parçacıktan oluşan küçük gövdeler. Her hücrede yüzbinlerce var. Çoğu ribozom, granüler ER'nin zarlarında bulunur ve bazıları sitoplazmada bulunur. Proteinler ve rRNA'dan oluşurlar. Ribozomların ana işlevi protein sentezidir.

mitokondri- bunlar 0,2-0,7 mikron boyutunda küçük gövdelerdir. Bir hücredeki sayıları birkaç bine ulaşıyor. Genellikle sitoplazmada şekil, boyut ve yer değiştirerek en aktif kısımlarına geçerler. Mitokondrinin dış örtüsü iki üç katmanlı zardan oluşur. Dış zar pürüzsüzdür, iç zar, solunum enzimlerinin bulunduğu çok sayıda çıkıntı oluşturur. Mitokondrinin iç boşluğu, ribozomları, DNA ve RNA'yı barındıran sıvı ile doldurulur. Eski mitokondri bölündüğünde yeni mitokondri oluşur. Mitokondrinin ana işlevi ATP'nin sentezidir. Az miktarda protein, DNA ve RNA sentezlerler.

plastidler bitki hücrelerine özgüdür. Üç tip plastid vardır - kloroplast, kromoplast ve lökoplast. Birbirlerine karşılıklı geçiş yeteneğine sahiptirler. Plastidler bölünerek çoğalırlar.

kloroplastlar(60) yeşil, oval şekillidir. Boyutları 4-6 mikrondur. Yüzeyden, her kloroplast iki üç katmanlı zarla çevrilidir - dış ve iç. İçinde birkaç düzine özel, birbirine bağlı silindirik yapının bulunduğu bir sıvı ile doldurulur - gran, ayrıca ribozomlar, DNA ve RNA. Her grana, birbiri üzerine bindirilmiş onlarca düz zar kesesinden oluşur. Enine kesitte yuvarlak bir şekle sahiptir, çapı 1 µm'dir. Tüm klorofil tanelerde yoğunlaşır ve içlerinde fotosentez işlemi gerçekleşir. Ortaya çıkan karbonhidratlar önce kloroplastta birikir, daha sonra sitoplazmaya ve ondan bitkinin diğer kısımlarına girer.

kromoplastlarçiçeklerin, meyvelerin ve sonbahar yapraklarının kırmızı, turuncu ve sarı renklerini belirler. Hücrenin sitoplazmasında bulunan çokyüzlü kristaller şeklindedirler.

lökoplastlar renksiz. Bitkilerin boyanmamış kısımlarında (saplar, yumrular, kökler) bulunurlar, yuvarlak veya çubuk şeklindedirler (5-6 mikron boyutunda). Rezerv depolarlar.

Çağrı Merkezi hayvan ve alt bitki hücrelerinde bulunur. Birbirine dik yerleştirilmiş iki küçük silindirden - merkezcil (yaklaşık 1 mikron çapında) oluşur. Duvarları kısa tüplerden oluşur, boşluk yarı sıvı bir madde ile doldurulur. Ana rolleri, bölünme milinin oluşumu ve kromozomların yavru hücreler arasında düzgün dağılımıdır.

Golgi kompleksi adını sinir hücrelerinde ilk keşfeden italyan bilim adamından almıştır. Çeşitli bir şekle sahiptir ve zarlarla sınırlanan boşluklardan, onlardan uzanan tübüllerden ve uçlarında bulunan kabarcıklardan oluşur. Ana işlevi, endoplazmik retikulumda sentezlenen organik maddelerin birikmesi ve atılması, lizozomların oluşumudur.

lizozomlar- yaklaşık 1 mikron çapında yuvarlak küçük gövdeler. Yüzeyden, lizozom üç katmanlı bir zar ile sınırlıdır, içinde karbonhidratları, yağları ve proteinleri parçalayabilen bir enzim kompleksi vardır. Bir hücrede birkaç düzine lizozom vardır. Golgi kompleksinde yeni lizozomlar oluşur. Ana işlevleri, hücreye fagositoz yoluyla giren yiyecekleri sindirmek ve ölü organelleri uzaklaştırmaktır.

Hareket organelleri- flagella ve kirpikler - hücre büyümeleridir ve hayvanlarda ve bitkilerde aynı yapıya sahiptir (ortak kökenleri). Çok hücreli hayvanların hareketi kas kasılmaları ile sağlanır. Bir kas hücresinin ana yapısal birimi miyofibrillerdir - kas lifi boyunca demetler halinde düzenlenmiş 1 cm'den uzun, 1 mikron çapında ince iplikler.

Hücre kapanımları- Karbonhidratlar, yağlar ve proteinler - hücrenin kalıcı olmayan bileşenleridir. Periyodik olarak sentezlenirler, sitoplazmada yedek maddeler olarak biriktirilirler ve organizmanın yaşamı boyunca kullanılırlar.

Karbonhidratlar nişasta tanelerinde (bitkilerde) ve glikojende (hayvanlarda) yoğunlaşmıştır. Birçoğu karaciğer hücrelerinde, patates yumrularında ve diğer organlarda bulunur. Yağlar bitki tohumlarında, deri altı dokusunda, bağ dokusunda vb. damlacıklar şeklinde birikir. Proteinler, hayvan yumurtalarında, bitki tohumlarında ve diğer organlarda taneler şeklinde biriktirilir.

çekirdek hücrenin en önemli organellerinden biridir. Sitoplazmadan, aralarında dar bir yarı sıvı madde şeridi bulunan iki üç katmanlı zardan oluşan nükleer zar ile ayrılır. Nükleer zarfın gözenekleri aracılığıyla, çekirdek ve sitoplazma arasındaki madde alışverişi gerçekleşir. Çekirdeğin boşluğu nükleer meyve suyu ile doldurulur. Çekirdekçik (bir veya daha fazla), kromozomlar, DNA, RNA, proteinler ve karbonhidratlar içerir. Nükleol, boyutu 1 ila 10 mikron veya daha fazla olan yuvarlak bir gövdedir; RNA sentezler. Kromozomlar sadece bölünen hücrelerde görülür. İnterfaz (bölünmeyen) çekirdekte, ince uzun kromatin filamentleri (DNA-protein bağlantıları) şeklinde bulunurlar. Kalıtsal bilgiler içerirler. Her hayvan ve bitki türündeki kromozomların sayısı ve şekli kesin olarak tanımlanmıştır. Tüm organları ve dokuları oluşturan somatik hücreler, diploid (çift) bir kromozom seti (2 n) içerir; germ hücreleri (gametler) - haploid (tek) kromozom seti (n). Somatik bir hücrenin çekirdeğindeki diploid kromozom seti, eşleştirilmiş (özdeş), homolog kromozomlar. Farklı çiftlerin kromozomları (homolog olmayan)şekil, konum olarak birbirinden farklı sentromer ve ikincil uzantılar.

prokaryotlar- Bunlar, açıkça tanımlanmış bir çekirdeği olmayan küçük, ilkel olarak düzenlenmiş hücrelere sahip organizmalardır. Bunlara mavi-yeşil algler, bakteriler, fajlar ve virüsler dahildir. Virüsler, bir protein kaplama ile kaplanmış DNA veya RNA molekülleridir. O kadar küçüktürler ki ancak elektron mikroskobu ile görülebilirler. Sitoplazma, mitokondri ve ribozomlardan yoksundurlar, bu nedenle yaşamları için gerekli protein ve enerjiyi sentezleyemezler. Canlı bir hücredeyken ve diğer insanların organik maddesini ve enerjisini kullanarak normal şekilde gelişirler.

ökaryotlar- tüm ana organelleri içeren daha büyük tipik hücrelere sahip organizmalar: çekirdek, endoplazmik retikulum, mitokondri, ribozomlar, Golgi kompleksi, lizozomlar ve diğerleri. Ökaryotlar, diğer tüm bitki ve hayvan organizmalarını içerir. Hücreleri, kökenlerinin birliğini ikna edici bir şekilde kanıtlayan benzer bir yapıya sahiptir.

Vücudumuzdaki hücreler, yapı ve işlev bakımından çeşitlidir. Kan, kemik, sinir, kas ve diğer dokuların hücreleri dıştan ve içten büyük farklılıklar gösterir. Ancak hemen hemen hepsi hayvan hücrelerine özgü ortak özelliklere sahiptir.

Hücrenin zar organizasyonu

Zar, insan hücresinin merkezinde yer alır. Bir yapıcı gibi, hücrenin zar organellerini ve nükleer zarı oluşturur ve ayrıca hücrenin tüm hacmini sınırlar.

Membran, çift lipid tabakasından yapılmıştır. Hücrenin dışından, protein molekülleri mozaik olarak lipidlerin üzerine yerleştirilir.

Seçici geçirgenlik, zarın ana özelliğidir. Bu, bazı maddelerin zardan geçirildiği, bazılarının ise geçmediği anlamına gelir.

Pirinç. 1. Sitoplazmik zarın yapısının şeması.

Sitoplazmik zarın işlevleri:

• koruyucu;
• hücre ve çevre arasındaki metabolizmanın düzenlenmesi;
• hücrelerin şeklini korumak.

sitoplazma

Sitoplazma, hücrenin sıvı ortamıdır. Organeller ve inklüzyonlar sitoplazmada bulunur.

EN İYİ 4 makalebununla birlikte okuyanlar

Sitoplazmanın işlevleri:

• kimyasal reaksiyonlar için su deposu;
• hücrenin tüm parçalarını birleştirir ve aralarındaki etkileşimi sağlar.

Pirinç. 2. Bir insan hücresinin yapısının şeması.

organeller

• Endoplazmik retikulum (ER)

Sitoplazmaya nüfuz eden kanal sistemi. Proteinlerin ve lipidlerin metabolizmasına katılır.

• golgi aygıtı

Çekirdeğin etrafına yerleştirilmiş, düz tanklara benziyor. İşlev: proteinlerin, lipidlerin ve polisakkaritlerin transferi, sınıflandırılması ve birikmesi ile lizozomların oluşumu.

• lizozomlar

Baloncuklara benziyorlar. Sindirim enzimleri içerirler ve koruyucu ve sindirim işlevlerini yerine getirirler.

• mitokondri

Enerji kaynağı olan bir madde olan ATP'yi sentezleyin.

• ribozomlar

Protein sentezi gerçekleştirin.

• çekirdek

Ana bileşenler:

• nükleer membran;
• nükleol;
• karyoplazma;
• kromozomlar.

Nükleer zar, çekirdeği sitoplazmadan ayırır. Nükleer meyve suyu (karyoplazma), çekirdeğin sıvı iç ortamıdır.

Kromozom sayısı, türlerin organizasyon seviyesini göstermez. Yani bir insanda 46 kromozom, bir şempanzede 48, bir köpekte 78, bir hindide 82, bir tavşanda 44 ve bir kedide 38 kromozom vardır.

Çekirdek işlevleri:

• hücre hakkında kalıtsal bilgilerin korunması;
• bölünme sırasında kalıtsal bilgilerin yavru hücrelere iletilmesi;
• bu hücreye özgü proteinlerin sentezi yoluyla kalıtsal bilgilerin uygulanması.

Özel amaçlı organeller

Bunlar, tüm insan hücrelerinin değil, tek tek dokuların veya hücre gruplarının hücrelerinin özelliği olan organellerdir. Örneğin:

• erkek germ hücrelerinin kamçısı hareketlerini sağlayan;
• kas hücrelerinin miyofibrilleri azaltılmasını sağlayarak;
• sinir hücrelerinin nörofibrilleri - sinir impulsunun iletilmesini sağlayan ipler;
• fotoreseptörler gözler vb.

Kapanımlar

İnklüzyonlar, hücrede geçici veya kalıcı olarak bulunan çeşitli maddelerdir. BT:

• pigment kapanımları renk veren (örneğin, melanin - ultraviyole ışınlarından koruyan kahverengi bir pigment);
• trofik kapanımlar bir enerji deposu olan;
• salgı kapanımları bezlerin hücrelerinde bulunur;
• boşaltım kapanımları örneğin, ter bezi hücrelerindeki ter damlacıkları.

Pirinç. 3. Farklı insan dokularının hücreleri.

İnsan vücudundaki hücreler bölünerek çoğalır.

Ne öğrendik?

İnsan hücrelerinin yapısı ve işlevleri hayvan hücrelerininkine benzer. Ortak bir prensip üzerine kuruludurlar ve aynı bileşenleri içerirler. Farklı dokuların hücrelerinin yapısı çok tuhaftır. Bazılarının özel organelleri vardır.

Konu testi

Rapor Değerlendirmesi

Ortalama puanı: dört Alınan toplam puan: 671.

Tarihsel keşifler

1609 - İlk mikroskop yapıldı (G. Galileo)

1665 - mantar dokusunun hücresel yapısı keşfedildi (R. Hooke)

1674 - bakteri ve protozoa keşfedildi (A. Leeuwenhoek)

1676 - plastidler ve kromatoforlar tanımlanmıştır (A. Levenguk)

1831 - hücre çekirdeği keşfedildi (R. Brown)

1839 - hücresel teori formüle edildi (T. Schwann, M. Schleiden)

1858 - "Bir hücreden her hücre" pozisyonu formüle edildi (R. Virchow)

1873 - kromozomlar keşfedildi (F. Schneider)

1892 - virüsler keşfedildi (D.I. Ivanovsky)

1931 - tasarlanmış elektron mikroskobu (E. Ruske, M. Knol)

1945 - endoplazmik retikulum keşfedildi (K. Porter)

1955 - ribozomlar keşfedildi (J. Pallade)

1. Tüm bitki ve hayvan organizmaları hücrelerden oluşur.
   
2. her hücre diğerlerinden bağımsız olarak, ancak hepsiyle birlikte çalışır.
3. Tüm hücreler, cansız maddenin yapısız maddesinden doğar.

1. hücresel organizasyon yaşamın başlangıcında ortaya çıktı ve prokaryotlardan ökaryotlara, hücre öncesi organizmalardan tek hücreli ve çok hücreli organizmalara kadar uzun bir evrimsel yoldan geçti.
2. yeni hücreler önceden var olanlardan bölünerek oluşturulur
   
3. hücre mikroskobiktirve bir sitoplazma ve bir zarla çevrili bir çekirdekten oluşan canlı bir sistem (prokaryotlar hariç)
4. hücrede gerçekleştirilir:
   

• metabolizma - metabolizma;
• geri dönüşümlü fizyolojik süreçler - maddelerin solunması, alınması ve salınması, sinirlilik, hareket;
• geri dönüşü olmayan süreçler - büyüme ve gelişme.

Prokaryotik ve ökaryotik hücrelerin yapısının özellikleri.