Gyvūno ląstelės sandara. Įvairių organizmų ląstelių struktūra

Mokslas, tiriantis ląstelių sandarą ir funkcijas, vadinamas citologija.

Ląstelė- elementarus struktūrinis ir funkcinis gyvų daiktų vienetas.

Ląstelės, nepaisant jų mažo dydžio, yra labai sudėtingos. Vidinis pusiau skystas ląstelės turinys vadinamas citoplazma.

Ląstelės branduolys

Ląstelės branduolys yra svarbiausia dalis ląstelės.
Branduolys yra atskirtas nuo citoplazmos apvalkalu, kurį sudaro dvi membranos. Šerdies apvalkale yra daug porų, kad įvairių medžiagų gali patekti iš citoplazmos į branduolį ir atvirkščiai.
Vidinis branduolio turinys vadinamas karioplazma arba branduolinės sultys. Įsikūręs branduolinėse sultyse chromatinas Ir branduolys.
Chromatinas yra DNR grandinė. Jei ląstelė pradeda dalytis, tada chromatino siūlai yra sandariai suvynioti į spiralę aplink specialius baltymus, kaip siūlai ant ritės. Tokie tankūs dariniai aiškiai matomi mikroskopu ir vadinami chromosomos.

Šerdis yra genetinės informacijos ir kontroliuoja ląstelės gyvenimą.

Nukleolis yra tankus apvalus kūnas šerdies viduje. Paprastai ląstelės branduolyje yra nuo vieno iki septynių branduolių. Jie aiškiai matomi tarp ląstelių dalijimosi, o dalijimosi metu jie sunaikinami.

Branduolių funkcija yra RNR ir baltymų sintezė, iš kurių susidaro specialūs organeliai - ribosomos.
Ribosomos dalyvauti baltymų biosintezėje. Citoplazmoje ribosomos dažniausiai yra ant šiurkštus endoplazminis tinklas. Rečiau jie laisvai pakimba ląstelės citoplazmoje.

Endoplazminis tinklas (ER) dalyvauja ląstelių baltymų sintezėje ir medžiagų pernešime ląstelėje.

Didelė dalis ląstelės sintezuojamų medžiagų (baltymai, riebalai, angliavandeniai) suvartojamos ne iš karto, o EPS kanalais patenka saugoti į specialias ertmes, sudėtas į savotiškus krūvelius, „cisternas“, o nuo citoplazmos atribotas membrana. . Šios ertmės vadinamos Golgi aparatas (kompleksas). Dažniausiai Golgi aparato cisternos yra arti ląstelės branduolio.
Goldžio kompleksas dalyvauja transformuojant ląstelės baltymus ir sintetina lizosomos- ląstelės virškinimo organelės.
Lizosomos atstovauti virškinimo fermentai, „supakuotas“ į membranines pūsleles, pumpurus ir pasklinda po visą citoplazmą.
Golgi komplekse taip pat kaupiamos medžiagos, kurias ląstelė sintezuoja viso organizmo poreikiams ir kurios pašalinamos iš ląstelės į išorę.

Mitochondrijos- ląstelių energetiniai organeliai. Jie maistines medžiagas paverčia energija (ATP) ir dalyvauja ląstelių kvėpavime.

Mitochondrijos yra padengtos dviem membranomis: išorinė yra lygi, o vidinė turi daugybę raukšlių ir iškyšų - cristae.

Plazmos membrana

Kad ląstelė būtų viena sistema, būtina, kad visos jos dalys (citoplazma, branduolys, organelės) būtų laikomos kartu. Šiuo tikslu evoliucijos procese jis vystėsi plazmos membrana, kuri, supdama kiekvieną ląstelę, ją atskiria nuo išorinė aplinka. Išorinė membrana apsaugo vidinį ląstelės turinį – citoplazmą ir branduolį – nuo ​​pažeidimų, palaiko pastovią ląstelės formą, užtikrina ryšį tarp ląstelių, selektyviai leidžia į ląstelę reikalingas medžiagas bei šalina iš ląstelės medžiagų apykaitos produktus.

Membranos struktūra visose ląstelėse yra vienoda. Membranos pagrindas yra dvigubas lipidų molekulių sluoksnis, kuriame yra daug baltymų molekulių. Vieni baltymai išsidėstę lipidinio sluoksnio paviršiuje, kiti pro ir pro abu lipidų sluoksnius prasiskverbia.

Specialūs baltymai sudaro geriausius kanalus, kuriais kalio, natrio, kalcio jonai ir kai kurie kiti mažo skersmens jonai gali patekti į ląstelę arba iš jos išeiti. Tačiau didesnės dalelės (molekulės maistinių medžiagų- baltymai, angliavandeniai, lipidai) negali praeiti pro membranos kanalus ir patekti į ląstelę fagocitozė arba pinocitozė:

• Toje vietoje, kur maisto dalelė paliečia išorinę ląstelės membraną, susidaro invaginacija, ir dalelė patenka į ląstelę, apsupta membranos. Šis procesas vadinamas fagocitozė (augalų ląstelės yra padengtos tankiu skaidulų sluoksniu (ląstelių membrana) ant išorinės ląstelės membranos ir negali užfiksuoti medžiagų fagocitozės būdu).
• Pinocitozė nuo fagocitozės skiriasi tik tuo, kad šiuo atveju išorinės membranos invaginacija užfiksuoja ne kietas daleles, o skysčio lašelius su joje ištirpusiomis medžiagomis. Tai vienas iš pagrindinių medžiagų prasiskverbimo į ląstelę mechanizmų.

Mokslininkai gyvūno ląstelę laiko pagrindine gyvūnų karalystės atstovo kūno dalimi – tiek vienaląsčiais, tiek daugialąsčiais.

Jie yra eukariotai, turintys tikrą branduolį ir specializuotas struktūras – organoidus, atliekančias diferencijuotas funkcijas.

Augalai, grybai ir protistai turi eukariotines ląsteles; bakterijos ir archėjos turi paprastesnes prokariotines ląsteles.

Gyvūninės ląstelės struktūra skiriasi nuo augalo ląstelės. Gyvūnų ląstelė neturi sienelių ar chloroplastų (organelių, kurie atlieka savo veiklą).

Gyvūno ląstelės brėžinys su užrašais

Ląstelė susideda iš daugybės specializuotų organelių, atliekančių įvairias funkcijas.

Dažniausiai jame yra dauguma, kartais – visi esamų tipų organelės

Pagrindinės gyvūninės ląstelės organelės ir organelės

Organelės ir organelės yra „organai“, atsakingi už mikroorganizmo funkcionavimą.

Šerdis

Branduolys yra dezoksiribonukleino rūgšties (DNR), genetinės medžiagos, šaltinis. DNR yra baltymų, kontroliuojančių kūno būklę, kūrimo šaltinis. Branduolyje DNR grandinės tvirtai apsivynioja aplink labai specializuotus baltymus (histonus), sudarydamos chromosomas.

Branduolys atrenka genus, kurie kontroliuoja audinių vieneto veiklą ir funkcionavimą. Priklausomai nuo ląstelės tipo, joje yra skirtingas genų rinkinys. DNR randama branduolio nukleoidinėje srityje, kur susidaro ribosomos. Branduolys yra apsuptas branduoline membrana (kariolema), dvigubu lipidų sluoksniu, kuris atskiria jį nuo kitų komponentų.

Branduolys reguliuoja ląstelių augimą ir dalijimąsi. Kai branduolyje susidaro chromosomos, jos dauginimosi procese dubliuojasi ir susidaro du dukteriniai vienetai. Organelės, vadinamos centrosomomis, padeda organizuoti DNR dalijimosi metu. Šerdis paprastai vaizduojama vienaskaita.

Ribosomos

Ribosomos yra baltymų sintezės vieta. Jie randami visuose audinių vienetuose, augaluose ir gyvūnuose. Branduolyje DNR seka, koduojanti konkretų baltymą, yra nukopijuojama į laisvą pasiuntinio RNR (mRNR) grandinę.

MRNR grandinė keliauja į ribosomą per pasiuntinio RNR (tRNR), o jos seka naudojama aminorūgščių išsidėstymui baltymą sudarančioje grandinėje nustatyti. Gyvūnų audiniuose ribosomos laisvai išsidėsčiusios citoplazmoje arba prisitvirtinusios prie endoplazminio tinklo membranų.

Endoplazminis Tinklelis

Endoplazminis tinklas (ER) yra membraninių maišelių (cisternae) tinklas, besitęsiantis iš išorinės branduolio membranos. Jis modifikuoja ir transportuoja ribosomų sukurtus baltymus.

Yra dviejų tipų endoplazminis tinklas:

• granuliuotas;
• agranuliuotas.

Granuliuotame ER yra prijungtų ribosomų. Agranuliniame ER nėra prijungtų ribosomų ir jis dalyvauja lipidų ir steroidinių hormonų kūrime bei toksinių medžiagų pašalinime.

Pūslelės

Pūslelės yra mažos lipidų dvisluoksnės sferos, kurios yra išorinės membranos dalis. Jie naudojami molekulėms pernešti visoje ląstelėje iš vienos organelės į kitą ir dalyvauti medžiagų apykaitoje.

Specializuotose pūslelėse, vadinamose lizosomomis, yra fermentų, kurie virškina dideles molekules (angliavandenius, lipidus ir baltymus) į mažesnes, kad būtų lengviau jas panaudoti audiniuose.

Goldžio kompleksas

Golgi aparatas (Golgi kompleksas, Golgi kūnas) taip pat susideda iš cisternų, kurios nėra tarpusavyje sujungtos (skirtingai nei endoplazminis tinklas).

Golgi aparatas gauna baltymus, juos rūšiuoja ir supakuoja į pūsleles.

Mitochondrijos

Ląstelių kvėpavimo procesas vyksta mitochondrijose. Cukrus ir riebalai suskaidomi, o energija išsiskiria adenozino trifosfato (ATP) pavidalu. ATP kontroliuoja visus ląstelių procesus, mitochondrijos gamina ATP ląsteles. Mitochondrijos kartais vadinamos „generatoriais“.

Ląstelių citoplazma

Citoplazma yra skysta ląstelės aplinka. Jis gali veikti net ir be šerdies, tačiau trumpą laiką.

Citozolis

Citozolis vadinamas ląstelių skysčiu. Citozolis ir visos jame esančios organelės, išskyrus branduolį, bendrai vadinamos citoplazma. Citozolį daugiausia sudaro vanduo, taip pat jame yra jonų (kalio, baltymų ir mažų molekulių).

Citoskeletas

Citoskeletas yra gijų ir vamzdelių tinklas, paskirstytas visoje citoplazmoje.

Jis atlieka šias funkcijas:

• suteikia formą;
• suteikia jėgų;
• stabilizuoja audinius;
• tam tikrose vietose tvirtina organelius;
• vaidina svarbus vaidmuo perduodant signalą.

Yra trijų tipų citoskeleto gijos: mikrofilamentai, mikrovamzdeliai ir tarpiniai siūlai. Mikrofilamentai yra mažiausi citoskeleto elementai, o mikrovamzdeliai yra didžiausi.

Ląstelės membrana

Ląstelės membrana visiškai supa gyvūnų ląstelę, kuri, skirtingai nei augalai, neturi ląstelės sienelės. Ląstelės membrana yra dvigubas sluoksnis, susidedantis iš fosfolipidų.

Fosfolipidai yra molekulės, kuriose yra fosfatų, prijungtų prie glicerolio ir radikalų riebalų rūgštys. Dėl savo hidrofilinių ir hidrofobinių savybių jie spontaniškai vandenyje sudaro dvigubas membranas.

Ląstelės membrana yra selektyviai pralaidi - ji gali leisti tam tikras molekules. Deguonis ir anglies dioksidas lengvai praeina, o didelės arba įkrautos molekulės turi praeiti specialiu kanalu membranoje, kad išlaikytų homeostazę.

Lizosomos

Lizosomos yra organelės, skaidančios medžiagas. Lizosomoje yra apie 40 virškinimo fermentų. Įdomu tai, kad pats ląstelinis organizmas yra apsaugotas nuo skilimo, jei lizosomų fermentai prasiskverbia į citoplazmą, o savo funkcijas baigusios mitochondrijos yra suyra. Po skilimo susidaro liekamieji kūnai, pirminės lizosomos virsta antrinėmis.

Centriolė

Centrioliai yra tankūs kūnai, esantys šalia branduolio. Centrolių skaičius skiriasi, dažniausiai būna du. Centroliai yra sujungti endoplazminiu tilteliu.

Kaip atrodo gyvūno ląstelė po mikroskopu?

Standartiniu optiniu mikroskopu matomi pagrindiniai komponentai. Dėl to, kad jie yra sujungti į nuolat besikeičiantį organizmą, kuris juda, gali būti sunku identifikuoti atskirus organelius.

Šios dalys nekelia abejonių:

• šerdis;
• citoplazma;
• ląstelės membrana.

Didesnės skiriamosios gebos mikroskopas, kruopščiai paruoštas mėginys ir tam tikra praktika padės išsamiau ištirti ląstelę.

Centriolių funkcijos

Tikslios centriolės funkcijos lieka nežinomos. Dažna hipotezė, kad centrioliai dalyvauja dalijimosi procese, formuodami dalijimosi veleną ir nustatydami jo kryptį, tačiau nėra jokio tikrumo mokslo pasaulis nėra.

Žmogaus ląstelės sandara – piešinys su užrašais

Žmogaus ląstelių audinio vienetas turi sudėtinga struktūra. Paveikslėlyje parodytos pagrindinės konstrukcijos.

Kiekvienas komponentas turi savo paskirtį, tik konglomerate jie užtikrina svarbios gyvo organizmo dalies funkcionavimą.

Gyvos ląstelės požymiai

Gyva ląstelė savo savybėmis yra panaši į gyvą būtybę kaip visumą. Jis kvėpuoja, valgo, vystosi, dalijasi, jo struktūroje vyksta įvairūs procesai. Akivaizdu, kad natūralių procesų išnykimas kūnui reiškia mirtį.

Skiriamieji augalų ir gyvūnų ląstelių bruožai lentelėje

Augalų ir gyvūnų ląstelės turi ir panašumų, ir skirtumų, kurie trumpai aprašyti lentelėje:

Pagrindiniai komponentai yra panašūs ir augalų, ir gyvūnų dalelių.

Išvada

Gyvūnų ląstelė yra sudėtinga veikiantis organizmas, turintys skiriamieji bruožai, funkcijos, egzistavimo tikslas. Visos organelės ir organoidai prisideda prie šio mikroorganizmo gyvavimo proceso.

Kai kuriuos komponentus ištyrė mokslininkai, o kitų funkcijas ir ypatybes dar reikia atrasti.

Studijuoja struktūrą augalo ląstelė, piešinys su užrašais bus naudinga vaizdinė santrauka įsisavinant šią temą. Bet pirmiausia šiek tiek istorijos.

Ląstelių atradimo ir tyrimo istorija siejama su anglų išradėjo Roberto Huko vardu. XVII amžiuje mikroskopu ištirtame augalo kamščio pjūvyje R. Hooke'as aptiko ląsteles, kurios vėliau buvo pavadintos ląstelėmis.

Pagrindinę informaciją apie ląstelę vėliau pateikė vokiečių mokslininkas T. Schwann in ląstelių teorija, suformuluotas 1838 m. Pagrindinės šio traktato nuostatos yra tokios:

• visa gyvybė žemėje susideda iš struktūrinių vienetų – ląstelių;
• Visos ląstelės turi bendrų struktūros ir funkcijų bruožų. Šie elementariosios dalelės galintis daugintis, o tai įmanoma dėl motininės ląstelės dalijimosi;
• daugialąsčiuose organizmuose ląstelės geba vienytis remdamosi bendrosios funkcijos ir struktūrinė bei cheminė struktūra audiniuose.

augalo ląstelė

Augalų ląstelė kartu su bendrų bruožų ir struktūros panašumas su gyvūnais, turi savo skiriamieji bruožai tik jai:

• ląstelės sienelės (apvalkalo) buvimas;
• plastidų buvimas;
• vakuolės buvimas.

Augalų ląstelės sandara

Paveiksle schematiškai parodytas augalo ląstelės modelis, iš ko ji susideda ir kaip vadinamos pagrindinės jos dalys.

Kiekvienas iš jų bus išsamiai aptartas toliau.

Ląstelių organelės ir jų funkcijos – aprašomoji lentelė

Lentelėje yra svarbi informacija apie ląstelių organelius. Ji padės mokiniui pagal piešinį sukurti istorijos planą.

Citoplazminiai dariniai – ląstelių organelės

Pakalbėkime išsamiau apie augalo ląstelės komponentus.

Šerdis

Šerdis saugo genetinę informaciją ir įgyvendina paveldėtą informaciją. Saugojimo vieta yra DNR molekulės. Tuo pačiu metu branduolyje yra remonto fermentų, kurie gali kontroliuoti ir pašalinti spontanišką DNR molekulių pažeidimą.

Be to, pačios DNR molekulės branduolyje yra pakartojamos (dvigubėja). Tokiu atveju ląstelės, susidariusios dalijantis pirminę ląstelę, gauna tiek pat genetinės informacijos tiek kokybine, tiek kiekybine proporcija.

Endoplazminis tinklas (ER)

Yra dviejų tipų: grubus ir lygus. Pirmasis tipas sintetina baltymus eksportui ir ląstelių membranas. Antrasis tipas gali detoksikuoti kenksmingų produktų mainai.

Goldžio kompleksas

Italų tyrinėtojo C. Golgi atrado 1898 m. Ląstelėse jis yra šalia branduolio. Šios organelės yra membraninės struktūros, supakuotos kartu. Ši kaupimosi zona vadinama diktiozomu.

Jie dalyvauja kaupiant produktus, kurie sintetinami endoplazminiame tinkle ir yra ląstelių lizosomų šaltinis.

Lizosomos

Tai nėra savarankiškos struktūros. Jie yra endoplazminio tinklo ir Golgi aparato veiklos rezultatas. Jų pagrindinis tikslas – dalyvauti ląstelės viduje vykstančiuose skilimo procesuose.

Lizosomose yra apie keturias dešimtis fermentų, kurie sunaikina daugumą organinių junginių. Be to, pati lizosomų membrana yra atspari tokių fermentų veikimui.

Mitochondrijos

Dvigubos membranos organelės. Kiekvienoje ląstelėje jų skaičius ir dydis gali skirtis. Juos supa dvi labai specializuotos membranos. Tarp jų yra tarpmembraninė erdvė.

Vidinė membrana gali sudaryti raukšles - cristae. Dėl krislų vidinė membrana yra 5 kartus didesnė už išorinės membranos plotą.

Ląstelės funkcinio aktyvumo padidėjimą lemia padidėjęs mitochondrijų skaičius ir daug jose esančių kristų, o fizinio neveiklumo sąlygomis kristų skaičius mitochondrijose ir mitochondrijų skaičius kinta smarkiai ir greitai.

Abi mitochondrijų membranos skiriasi savo fiziologines savybes. Su padidėjusiu ar sumažėjusiu osmoso slėgis vidinė membrana gali susitraukti arba išsitempti. Išorinei membranai būdingas tik negrįžtamas tempimas, dėl kurio gali plyšti. Visas mitochondrijų kompleksas, užpildantis ląstelę, vadinamas chondrija.

Plastidai

Pagal dydį šios organelės yra antrosios po branduolio. Yra trys plastidų tipai:

• atsakingi už žalią augalų spalvą – chloroplastai;
• atsakingi už rudens spalvas – oranžinę, raudoną, geltoną, ochrą – chromoplastus;
• bespalviai leukoplastai, kurie neturi įtakos spalvai.

Tai nieko neverta: Nustatyta, kad vienu metu ląstelėse gali būti tik vieno tipo plastidas.

Chloroplastų sandara ir funkcijos

Jie vykdo fotosintezės procesus. Yra chlorofilo (suteikia jam žalią spalvą). Forma: abipus išgaubtas lęšis. Skaičius narve yra 40-50. Turi dvigubą membraną. Vidinė membrana sudaro plokščias pūsleles - tilakoidus, kurie supakuoti į krūvas - grana.

Chromoplastai

Dėl ryškių pigmentų jie suteikia augalų organams ryskios spalvos: spalvingi gėlių žiedlapiai, prinokę vaisiai, rudeniniai lapai ir kai kurios šakninės daržovės (morkos).

Chromoplastai neturi vidinės membranos sistemos. Pigmentai gali kauptis kristaline forma, todėl plastidams suteikiamos įvairios formos (plokštė, rombas, trikampis).

Šio tipo plastidų funkcijos dar nėra iki galo ištirtos. Bet pagal turimą informaciją tai yra pasenę chloroplastai su sunaikintu chlorofilu.

Leukoplastai

Būdingas toms augalų dalims, kurioms saulės spinduliai nepataikyk. Pavyzdžiui, gumbai, sėklos, svogūnėliai, šaknys. Vidinė sistema membranos yra mažiau išsivysčiusios nei chloroplastų.

Jie atsakingi už mitybą, kaupia maistines medžiagas, dalyvauja sintezėje. Esant šviesai, leukoplastai gali virsti chloroplastais.

Ribosomos

Mažos granulės, susidedančios iš RNR ir baltymų. Vienintelės be membranos struktūros. Jie gali būti pavieniai arba kaip grupės dalis (polisomos).

Ribosomą sudaro didelis ir mažas subvienetas, sujungtas magnio jonais. Funkcija: baltymų sintezė.

Mikrovamzdeliai

Tai ilgi cilindrai, kurių sienelėse yra baltymas tubulinas. Ši organelė yra dinamiška struktūra (gali atsirasti jos augimas ir irimas). Jie aktyviai dalyvauja ląstelių dalijimosi procese.

Vakuolė – sandara ir funkcijos

Paveikslėlyje parodyta mėlyna. Susideda iš membranos (tonoplasto) ir vidinė aplinka(ląstelių sultys).

Užima didžiąją ląstelės dalį, jos centrinę dalį.

Sulaiko vandenį ir maistines medžiagas, taip pat irimo produktus.

Nepaisant vienodos pagrindinių organelių struktūros struktūros, augalų pasaulyje pastebima didžiulė rūšių įvairovė.

Bet kuris moksleivis, o ypač suaugęs žmogus, turi suprasti ir žinoti, kokias esmines augalo ląstelės dalis ir kaip atrodo jos modelis, kokį vaidmenį jos atlieka ir kaip vadinamos organelės, atsakingos už augalų dalių dažymą.

Gyvosios gamtos objektai turi panašią į visų rūšių ląstelinę struktūrą. Tačiau kiekviena karalystė turi savo ypatybes. Išsamiau išsiaiškinti, kokia yra gyvūno ląstelės struktūra, padės šis straipsnis, kuriame papasakosime ne tik apie ypatybes, bet ir supažindinsime su organelių funkcijomis.

Sudėtingas gyvūnų organizmas susideda iš daugybės audinių. Ląstelės forma ir paskirtis priklauso nuo audinio, kurio dalis ji yra, tipo. Nepaisant jų įvairovės, galime identifikuoti bendrosios savybės ląstelių struktūroje:

• membrana susideda iš dviejų sluoksnių, kurie atskiria turinį nuo išorinės aplinkos. Jo struktūra yra elastinga, todėl ląstelės gali būti įvairių formų;
• citoplazma esantis ląstelės membranos viduje. Tai klampus skystis, kuris nuolat juda;

Dėl citoplazmos judėjimo ląstelės viduje vyksta įvairūs cheminiai procesai ir medžiagų apykaita.

• šerdis - Tai turi dideli dydžiai, palyginti su augalais. Įsikūręs centre, jo viduje yra branduolio sultys, branduolys ir chromosomos;
• mitochondrijos susideda iš daugybės klosčių - cristae;
• endoplazminis Tinklelis turi daug kanalų, per kuriuos maistinės medžiagos patenka į Golgi aparatą;
• vadinamas kanalėlių kompleksas Goldžio kompleksas , kaupia maistines medžiagas;
• lizosomos reguliuoti anglies kiekį ir kt maistinių medžiagų;
• ribosomos esantis aplink endoplazminį tinklą. Dėl jų tinklas tampa grubus, lygus ER paviršius rodo, kad nėra ribosomų;
• centrioliai - specialūs mikrovamzdeliai, kurių augaluose nėra.

Ryžiai. 1. Gyvūninės ląstelės sandara.

Mokslininkai neseniai atrado centriolių buvimą. Mat juos galima pamatyti ir tirti tik naudojant elektroninį mikroskopą.

Ląstelių organelių funkcijos

Kiekviena organelė atlieka tam tikras funkcijas, jų bendras darbas sudaro vieną darnų organizmą. Pavyzdžiui:

• ląstelės membrana užtikrina medžiagų transportavimą į ląstelę ir iš jos;
• šerdies viduje yra genetinis kodas, kuris perduodamas iš kartos į kartą. Būtent šerdis reguliuoja kitų ląstelių organelių veiklą;
• Kūno energetinės stotys yra mitochondrijos . Būtent čia susidaro medžiaga ATP, kurią skaidant išsiskiria didelis skaičius energijos.

Ryžiai. 2. Mitochondrijų sandara

• ant sienų Goldžio kompleksas sintetinami riebalai ir angliavandeniai, reikalingi kitų organelių membranoms kurti;
• lizosomos suskaidyti nereikalingus riebalus ir angliavandenius, taip pat kenksmingas medžiagas;
• ribosomos sintetinti baltymus;
• ląstelių centras (centrioliai) vaidina svarbų vaidmenį formuojant verpstę ląstelių mitozės metu.

Ryžiai. 3. Centrioliai.

Skirtingai nei augalų ląstelėje, gyvūno ląstelėje nėra vakuolių. Tačiau gali susidaryti laikinos mažos vakuolės, kuriose yra medžiagų, kurias reikia pašalinti iš organizmo.

TOP 4 straipsniaikurie skaito kartu su tuo

Ko mes išmokome?

Gyvūno ląstelės, kuri tiriama biologijos pamokose 7-9 klasėse, sandara niekuo nesiskiria nuo kitų gyvų ląstelių sandaros. Gyvūnų ląstelės ypatybė yra ląstelės centro, vadinamųjų centriolių, buvimas, dalyvaujančių formuojant verpstę mitozės metu. Skirtingai nei augalo organizmas nėra vakuolių, plastidžių ar celiuliozės ląstelių sienelių. Ląstelių membrana yra gana elastinga, todėl ląsteles gali įgyti įvairių formų ir dydžiai.

Gyvų organizmų cheminė sudėtis

Gyvų organizmų cheminė sudėtis gali būti išreikšta dviem formomis: atomine ir molekuline. Atominė (elementinė) sudėtis parodo gyvuose organizmuose esančių elementų atomų santykį. Molekulinė (medžiaginė) sudėtis atspindi medžiagų molekulių santykį.

Cheminiai elementai yra ląstelių dalis neorganinių ir organinių medžiagų jonų ir molekulių pavidalu. Svarbiausios neorganinės medžiagos ląstelėje yra vanduo ir mineralinės druskos, svarbiausios organinės medžiagos – angliavandeniai, lipidai, baltymai ir nukleorūgštys.

Vanduo yra vyraujanti visų gyvų organizmų sudedamoji dalis. Vidutinis vandens kiekis daugumos gyvų organizmų ląstelėse yra apie 70%.

Mineralinės druskos vandeniniame tirpale ląstelės disocijuoja į katijonus ir anijonus. Svarbiausi katijonai yra K+, Ca2+, Mg2+, Na+, NHJ, anijonai – Cl-, SO2-, HPO2-, H2PO-, HCO-, NO-.

Angliavandeniai - organiniai junginiai, susidedantys iš vienos ar kelių molekulių paprasti cukrūs. Angliavandenių kiekis gyvūnų ląstelėse yra 1-5%, o kai kuriose augalų ląstelėse jis siekia 70%.

Lipidai - riebalai ir į riebalus panašūs organiniai junginiai, praktiškai netirpūs vandenyje. Jų kiekis skirtingose ​​ląstelėse labai skiriasi: nuo 2-3 iki 50-90% augalų sėklų ir gyvūnų riebalinio audinio ląstelėse.

Voverės yra biologiniai heteropolimerai, kurių monomerai yra aminorūgštys. Tik 20 aminorūgščių dalyvauja formuojant baltymus. Jie vadinami pagrindiniais arba pagrindiniais. Kai kurios aminorūgštys nėra sintezuojamos gyvūnų ir žmonių organizme ir turi būti gaunamos iš augalinis maistas(jie vadinami nepakeičiamais).

Nukleino rūgštys. Nukleino rūgštys yra dviejų tipų: DNR ir RNR. Nukleorūgštys yra polimerai, kurių monomerai yra nukleotidai.

Ląstelių struktūra

Ląstelių teorijos atsiradimas

• Robertas Hukas 1665 m. atrado ląsteles kamštienos skyriuje ir pirmą kartą pavartojo terminą „ląstelė“.
• Anthony van Leeuwenhoekas atrado vienaląsčius organizmus.
• Matthias Schleidenas 1838 m. ir Thomas Schwannas 1839 m. suformulavo pagrindinius ląstelių teorijos principus. Tačiau jie klaidingai manė, kad ląstelės atsiranda iš pirminės neląstelinės medžiagos.
• Rudolfas Virchovas 1858 m. įrodė, kad visos ląstelės susidaro iš kitų ląstelių ląstelių dalijimasis.

Pagrindiniai ląstelių teorijos principai

1. Ląstelė yra visų gyvų dalykų struktūrinis vienetas. Visi gyvi organizmai susideda iš ląstelių (išskyrus virusus).
2. Ląstelė yra visų gyvų dalykų funkcinis vienetas. Ląstelėje yra visas gyvybiškai svarbių funkcijų kompleksas.
3. Ląstelė yra visų gyvų dalykų vystymosi vienetas. Naujos ląstelės susidaro tik dalijantis pradinei (motininei) ląstelei.
4. Ląstelė yra visų gyvų dalykų genetinis vienetas. Ląstelės chromosomose yra informacijos apie viso organizmo vystymąsi.
5. Visų organizmų ląstelės yra panašios cheminė sudėtis, struktūra ir funkcijos.

Ląstelių organizacijos tipai

Iš gyvų organizmų tik virusai neturi ląstelinės struktūros. Visi kiti organizmai yra atstovaujami ląstelių gyvybės formų. Yra du ląstelių organizavimo tipai: prokariotinė ir eukariotinė. Prokariotams priskiriamos bakterijos, eukariotai – augalai, grybai ir gyvūnai.

Prokariotinės ląstelės yra gana paprastos. Jie neturi branduolio, sritis, kurioje citoplazmoje yra DNR, vadinama nukleoidu, vienintelė DNR molekulė yra apskrita ir nesusijusi su baltymais, ląstelės mažesnės nei eukariotinės, ląstelės sienelėje yra glikopeptidas – mureinas, membraninių organelių nėra, jų funkcijas atlieka plazminės membranos invaginacijos, ribosomos mažos, Mikrovamzdelių nėra, todėl citoplazma nejuda, o blakstienėlės ir žiuželės turi ypatingą struktūrą.

Eukariotinės ląstelės turi branduolį, kuriame yra chromosomos - linijinės DNR molekulės, susijusios su baltymais; citoplazmoje yra įvairios membranos organelės.

Augalų ląstelės išsiskiria stora celiuliozės ląstelių sienele, plastidėmis ir didele centrine vakuole, kuri išstumia branduolį į periferiją. Aukštesniųjų augalų ląstelių centre centriolių nėra. Sandėliavimo angliavandeniai yra krakmolas.

Grybelinės ląstelės turi ląstelės sienelę, kurioje yra chitino, centrinę vakuolę citoplazmoje ir neturi plastidžių. Tik kai kurie grybai turi centriolę ląstelių centre. Pagrindinis atsarginis angliavandenis yra glikogenas.

Gyvūnų ląstelės, kaip taisyklė, turi ploną ląstelės sienelę, jose nėra plastidų ir centrinės vakuolės, ląstelės centrui būdinga centriole. Sandėliavimo angliavandeniai yra glikogenas.

Eukariotinės ląstelės sandara

Tipiška eukariotinė ląstelė turi tris komponentus: membraną, citoplazmą ir branduolį.

Ląstelės membrana

Išorėje ląstelė yra apsupta membrana, kurios pagrindas yra plazminė membrana arba plazmolema, kurios tipinė struktūra ir storis yra 7,5 nm.

Ląstelės membrana atlieka svarbias ir labai įvairias funkcijas: nustato ir palaiko ląstelės formą; apsaugo ląstelę nuo mechaniniai poveikiaižalingų biologinių veiksnių įsiskverbimas; priima daugybę molekulinių signalų (pavyzdžiui, hormonų); riboja vidinį ląstelės turinį; reguliuoja medžiagų apykaitą tarp ląstelių ir aplinką, užtikrinantis tarpląstelinės kompozicijos pastovumą; dalyvauja formuojant tarpląstelinius kontaktus ir įvairių rūšių specifinius citoplazmos išsikišimus (mikrovilus, blakstienas, žiuželius).

Anglies komponentas gyvūnų ląstelių membranoje vadinamas glikokaliksu.

Medžiagų mainai tarp ląstelės ir jos aplinkos vyksta nuolat. Medžiagų transportavimo į ląstelę ir iš jos mechanizmai priklauso nuo pernešamų dalelių dydžio. Mažas molekules ir jonus ląstelė perneša tiesiai per membraną aktyvaus ir pasyvaus transportavimo forma.

Priklausomai nuo tipo ir krypties, išskiriama endocitozė ir egzocitozė.

Kietųjų ir didelių dalelių absorbcija ir išsiskyrimas vadinamos atitinkamai fagocitoze ir atvirkštine fagocitoze; skystos arba ištirpusios dalelės vadinamos pinocitoze ir atvirkštine pinocitoze.

Citoplazma

Citoplazma yra vidinis ląstelės turinys ir susideda iš hialoplazmos ir įvairių joje esančių tarpląstelinių struktūrų.

Hialoplazma (matrica) yra vandens tirpalas neorganinės ir organinės medžiagos, galinčios keisti savo klampumą ir nuolat judančios. Gebėjimas judėti ar tekėti citoplazmoje vadinamas cikloze.

Matrica yra aktyvi terpė, kuriame vyksta daug fizinių ir cheminių procesų ir kuris sujungia visus ląstelės elementus į vieną sistemą.

Ląstelės citoplazmines struktūras vaizduoja intarpai ir organelės. Inkliuzai yra gana nestabilūs, randami tam tikro tipo ląstelėse tam tikrais gyvenimo momentais, pavyzdžiui, kaip maistinių medžiagų (krakmolo grūdelių, baltymų, glikogeno lašų) tiekimas arba produktai, kurie turi išsiskirti iš ląstelės. Organelės yra nuolatinės ir esminės daugumos ląstelių sudedamosios dalys, turinčios specifinę struktūrą ir atliekančios gyvybinę funkciją.

Eukariotinės ląstelės membranos organelės apima endoplazminį tinklą, Golgi aparatą, mitochondrijas, lizosomas ir plastidus.

Endoplazminis Tinklelis. Visi vidinė zona Citoplazma užpildyta daugybe mažų kanalų ir ertmių, kurių sienelės yra membranos, panašios į plazmos membraną. Šie kanalai šakojasi, jungiasi vienas su kitu ir sudaro tinklą, vadinamą endoplazminiu tinklu.

Endoplazminis tinklas yra nevienalytis savo struktūra. Yra žinomi du jo tipai: granuliuotas ir lygus. Granuliuoto tinklo kanalų ir ertmių membranose yra daug mažų apvalių kūnelių - ribosomų, kurios suteikia membranoms grubią išvaizdą. Lygiojo endoplazminio tinklo membranos savo paviršiuje neneša ribosomų.

Endoplazminis tinklas atlieka daug įvairių funkcijų. Pagrindinė granuliuoto endoplazminio tinklo funkcija yra dalyvavimas baltymų sintezėje, kuri vyksta ribosomose.

Lipidų ir angliavandenių sintezė vyksta ant lygaus endoplazminio tinklo membranų. Visi šie sintezės produktai kaupiasi kanaluose ir ertmėse, o vėliau pernešami į įvairius ląstelės organelius, kur sunaudojami arba kaupiasi citoplazmoje kaip ląstelių inkliuzai. Endoplazminis tinklas jungia pagrindinius ląstelės organelius.

Goldžio kompleksas

Daugelyje gyvūnų ląstelių, pavyzdžiui, nervų ląstelėse, jis yra sudėtingo tinklo, esančio aplink branduolį, forma. Augalų ir pirmuonių ląstelėse Golgi aparatą vaizduoja atskiri pjautuvo ar lazdelės formos kūnai. Šios organelės struktūra yra panaši augalų ir gyvūnų organizmų ląstelėse, nepaisant jos formos įvairovės.

Į Golgi aparatą įeina: ertmės, apribotos membranomis ir išsidėsčiusios grupėmis (5-10); dideli ir maži burbuliukai, esantys ertmių galuose. Visi šie elementai sudaro vieną kompleksą.

Golgi aparatas atlieka daug svarbių funkcijų. Endoplazminio tinklo kanalais į ją pernešami ląstelės sintetinės veiklos produktai – baltymai, angliavandeniai ir riebalai. Visos šios medžiagos pirmiausia kaupiasi, o vėliau didelių ir mažų burbuliukų pavidalu patenka į citoplazmą ir yra arba panaudojamos pačioje ląstelėje jos gyvavimo metu, arba pašalinamos iš jos ir panaudojamos organizme. Pavyzdžiui, žinduolių kasos ląstelėse sintetinami virškinimo fermentai, kurie kaupiasi organelių ertmėse. Tada susidaro burbuliukai, užpildyti fermentais. Iš ląstelių jie išsiskiria į kasos lataką, iš kur nuteka į žarnyno ertmę. Kitas svarbi funkcijaŠio organelio dalis yra ta, kad jos membranose vyksta riebalų ir angliavandenių (polisacharidų), kurie naudojami ląstelėje ir kurie yra membranų dalis, sintezė. Dėl Golgi aparato veiklos atsinaujina ir auga plazmos membrana.

Mitochondrijos

Daugumos gyvūnų ir augalų ląstelių citoplazmoje yra nedideli kūnai (0,2-7 mikronai) – mitochondrijos (gr. „mitos“ – siūlas, „chondrion“ – grūdas, granulė).

Mitochondrijos yra aiškiai matomos šviesos mikroskopu, su kuriuo galite ištirti jų formą, vietą ir suskaičiuoti jų skaičių. Vidinė struktūra mitochondrijos buvo tiriamos naudojant elektroninį mikroskopą. Mitochondrijų apvalkalas susideda iš dviejų membranų – išorinės ir vidinės. Išorinė plėvelė lygi, nesudaro jokių raukšlių ar ataugų. Priešingai, vidinė membrana sudaro daugybę raukšlių, nukreiptų į mitochondrijų ertmę. Sulenkimai vidinė membrana vadinamos cristae (lot. „crista“ – ketera, atauga) Kritų skaičius skirtingų ląstelių mitochondrijose nėra vienodas. Jų gali būti nuo kelių dešimčių iki kelių šimtų, ypač daug kristų yra aktyviai veikiančių ląstelių mitochondrijose, pavyzdžiui, raumenų ląstelėse.

Mitochondrijos vadinamos ląstelių „elektrinėmis“, nes jų pagrindinė funkcija yra adenozino trifosforo rūgšties (ATP) sintezė. Ši rūgštis sintetinama visų organizmų ląstelių mitochondrijose ir yra universalus energijos šaltinis, reikalingas gyvybiniams ląstelės ir viso organizmo procesams.

Naujos mitochondrijos susidaro dalijantis jau ląstelėje esančioms mitochondrijoms.

Lizosomos

Jie yra maži apvalūs kūnai. Kiekviena lizosoma nuo citoplazmos yra atskirta membrana. Lizosomos viduje yra fermentų, kurie skaido baltymus, riebalus, angliavandenius ir nukleino rūgštis.

Lizosomos priartėja prie į citoplazmą patekusios maisto dalelės, susilieja su ja ir susidaro viena virškinimo vakuolė, kurios viduje yra maisto dalelė, apsupta lizosomų fermentų. Medžiagos, susidarančios virškinant maisto daleles, patenka į citoplazmą ir jas naudoja ląstelė.

Lizosomos, turėdamos galimybę aktyviai virškinti maistines medžiagas, dalyvauja pašalinant ląstelių dalis, visas ląsteles ir organus, kurie miršta gyvybinės veiklos metu. Ląstelėje nuolat susidaro naujų lizosomų. Lizosomose esantys fermentai, kaip ir bet kurie kiti baltymai, sintetinami citoplazmos ribosomose. Tada šie fermentai per endoplazminį tinklą nukeliauja į Golgi aparatą, kurio ertmėse susidaro lizosomos. Šioje formoje lizosomos patenka į citoplazmą.

Plastidai

Plastidės randamos visų augalų ląstelių citoplazmoje. Gyvūnų ląstelėse plastidų nėra. Yra trys pagrindiniai plastidų tipai: žalieji – chloroplastai; raudona, oranžinė ir geltona - chromoplastai; bespalviai – leukoplastai.

Daugumai ląstelių taip pat reikalingos organelės, neturinčios membranos struktūros. Tai apima ribosomas, mikrofilamentus, mikrotubulus ir ląstelių centrą.

Ribosomos. Ribosomos randamos visų organizmų ląstelėse. Tai mikroskopiniai apvalūs 15-20 nm skersmens kūnai. Kiekviena ribosoma susideda iš dviejų nevienodo dydžio dalelių – mažų ir didelių.

Vienoje ląstelėje yra daug tūkstančių ribosomų; jos yra arba ant granuliuoto endoplazminio tinklo membranų, arba laisvai guli citoplazmoje. Ribosomose yra baltymų ir RNR. Ribosomų funkcija yra baltymų sintezė. Baltymų sintezė - sunkus procesas, kurią vykdo ne viena ribosoma, o visa grupė, įskaitant iki kelių dešimčių susijungusių ribosomų. Ši ribosomų grupė vadinama polisoma. Sintetinti baltymai pirmiausia kaupiasi endoplazminio tinklelio kanaluose ir ertmėse, o vėliau yra transportuojami į organelius ir ląstelių vietas, kur jie suvartojami. Endoplazminis tinklas ir ribosomos, esančios ant jo membranų, yra vienas baltymų biosintezės ir transportavimo aparatas.

Mikrovamzdeliai ir mikrofilamentai

Siūlinės struktūros, susidedančios iš įvairių susitraukiančių baltymų ir sukeliančios motorines funkcijas ląstelės. Mikrovamzdeliai atrodo kaip tuščiaviduriai cilindrai, kurių sienelės susideda iš baltymų – tubulinų. Mikrofilamentai yra labai plonos, ilgos, į siūlą panašios struktūros, sudarytos iš aktino ir miozino.

Mikrovamzdeliai ir mikrofilamentai prasiskverbia per visą ląstelės citoplazmą, formuodami jos citoskeletą, sukeldami ciklozę, organelių judesius ląstelėse, chromosomų išsiskyrimą dalijantis branduolinei medžiagai ir kt.

Ląstelių centras (centrosoma). Gyvūnų ląstelėse šalia branduolio yra organelė, vadinama ląstelės centru. Pagrindinę ląstelės centro dalį sudaro du maži kūnai – centrioliai, išsidėstę nedideliame sutankintos citoplazmos plote. Kiekviena centriolė yra iki 1 µm ilgio cilindro formos. Centrioliai vaidina svarbų vaidmenį ląstelių dalijimuisi; jie dalyvauja formuojant padalinio verpstę.

Evoliucijos procese įvairios ląstelės prisitaikė gyventi skirtingos sąlygos ir atlieka konkrečias funkcijas. Tam reikėjo juose turėti specialių organelių, kurios vadinamos specializuotomis, priešingai nei aukščiau aptarti bendrosios paskirties organoidai. Tai yra susitraukiančios pirmuonių vakuolės, miofibrilės raumenų skaidulos, neurofibrilės ir sinaptinės pūslelės nervų ląstelės, kai kurių pirmuonių epitelio ląstelių, blakstienų ir žvynelių mikrovileliai.

Šerdis

Šerdis yra labiausiai svarbus komponentas eukariotinės ląstelės. Dauguma ląstelių turi vieną branduolį, tačiau yra ir daugiabranduolių ląstelių (daugelyje pirmuonių, in griaučių raumenys stuburiniai). Kai kurios labai specializuotos ląstelės praranda savo branduolius (pavyzdžiui, žinduolių raudonieji kraujo kūneliai).

Branduolys dažniausiai yra sferinis arba ovalo formos, rečiau gali būti segmentuotas arba fusiforminis. Branduolys susideda iš branduolio apvalkalo ir karioplazmos, kurioje yra chromatino (chromosomų) ir branduolių.

Branduolinį apvalkalą sudaro dvi membranos (išorinė ir vidinė) ir jame yra daug porų, per kurias tarp branduolio ir citoplazmos keičiasi įvairios medžiagos.

Karioplazma (nukleoplazma) yra želė pavidalo tirpalas, kuriame yra įvairių baltymų, nukleotidų, jonų, taip pat chromosomų ir branduolio.

Branduolys yra mažas apvalus kūnas, intensyviai nudažytas ir randamas nesidalijančių ląstelių branduoliuose. Branduolio funkcija – rRNR sintezė ir jos ryšys su baltymais, t.y. ribosomų subvienetų surinkimas.

Chromatinas yra gumulėliai, granulės ir gijinės struktūros, kurias sudaro DNR molekulės komplekse su baltymais, kurie yra specialiai nudažyti tam tikrais dažais. Chromatino viduje yra įvairios DNR molekulių dalys įvairaus laipsnio spiralizacija, todėl skiriasi spalvos intensyvumas ir genetinės veiklos pobūdis. Chromatinas yra genetinės medžiagos egzistavimo forma nesidalijančiose ląstelėse ir suteikia galimybę padvigubinti ir įgyvendinti joje esančią informaciją. Ląstelių dalijimosi metu DNR spiralės ir chromatino struktūros sudaro chromosomas.

Chromosomos yra tankios, intensyviai nudažytos struktūros, kurios yra genetinės medžiagos morfologinės struktūros vienetai ir užtikrina tikslų jos pasiskirstymą ląstelių dalijimosi metu.

Chromosomų skaičius kiekvienos biologinės rūšies ląstelėse yra pastovus. Paprastai kūno ląstelių branduoliuose (somatinės) chromosomos pateikiamos poromis, lytinėse ląstelėse jų nėra poromis. Vienas chromosomų rinkinys lytinėse ląstelėse vadinamas haploidiniu (n), o somatinių ląstelių chromosomų rinkinys – diploidiniu (2n). Įvairių organizmų chromosomos skiriasi dydžiu ir forma.

Tam tikro tipo gyvų organizmų ląstelių chromosomų rinkinys, kuriam būdingas chromosomų skaičius, dydis ir forma, vadinamas kariotipu. Somatinių ląstelių chromosomų rinkinyje suporuotos chromosomos vadinamos homologinėmis, o skirtingų porų chromosomos – nehomologinėmis. Homologinės chromosomos yra identiškos savo dydžiu, forma ir sudėtimi (viena paveldima iš motinos, kita iš tėvo). Chromosomos, kaip kariotipo dalis, taip pat skirstomos į autosomas arba nelytines chromosomas, kurios yra vienodos vyrams ir moterims, ir heterochromosomas arba lyties chromosomas, kurios dalyvauja nustatant lytį ir skiriasi vyrams ir moterims. Žmogaus kariotipui atstovauja 46 chromosomos (23 poros): 44 autosomos ir 2 lytinės chromosomos (moterys turi dvi identiškas X chromosomas, vyrai turi X ir Y chromosomas).

Branduolys kaupia ir įgyvendina genetinę informaciją, kontroliuoja baltymų biosintezės procesą, o per baltymus – ir visus kitus gyvybės procesus. Branduolys dalyvauja paveldimos informacijos replikacijoje ir paskirstyme tarp dukterinių ląstelių, taigi ir ląstelių dalijimosi bei organizmo vystymosi procesų reguliavime.