2.4. Structura celulelor pro- și eucariote. Relația dintre structura și funcțiile părților și organelelor unei celule stă la baza integrității acesteia.

2.7. O celulă este unitatea genetică a unui lucru viu. Cromozomii, structura lor (forma și dimensiunea) și funcțiile. Numărul de cromozomi și constanța speciei lor. Caracteristicile celulelor somatice și germinale. Ciclu de viață celule: interfaza si mitoza. Mitoza este diviziunea celulelor somatice. Meioză. faze

4.2. Regatul bacteriilor. Caracteristici ale structurii și activității vitale, rol în natură. Bacteriile sunt agenți patogeni care provoacă boli la plante, animale și oameni. Prevenirea bolilor cauzate de bacterii. Viruși Termeni și concepte de bază testate în lucrarea de examen:

4.3. Regatul ciupercilor. Structura, activitatea vieții, reproducerea. Utilizarea ciupercilor pentru alimente și medicamente. Recunoașterea ciupercilor comestibile și otrăvitoare. Lichenii, diversitatea lor, caracteristicile structurale și funcțiile vitale. Rolul în natură al ciupercilor și

4.4. Regatul plantelor. Caracteristici ale structurii țesuturilor și organelor. Activitatea de viață și reproducerea unui organism vegetal, integritatea acestuia Termeni și concepte de bază testate în lucrarea de examen: nutriție autotrofă, tipuri de țesuturi, modificări ale organelor, respirație,

4.6. Regatul animal. Principalele caracteristici ale subregurilor animalelor unicelulare și pluricelulare. Animalele unicelulare și nevertebrate, clasificarea lor, caracteristicile structurale și funcțiile vitale, rolul în natură și viața umană. Caracteristicile principalelor tipuri

4.7. Animalele Chordata, clasificarea lor, caracteristicile structurale și funcțiile vitale, rolul în natură și viața umană. Caracteristicile principalelor clase de cordate. Comportamentul animalului 4.7.1. Caracteristici generale Tipul de cordate Termeni și concepte de bază testate în

Capitolul 1. Caracteristicile structurii anatomice Corpul feminin este deosebit, este cel care servește nașterii unei noi vieți. Acest lucru lasă o amprentă specială asupra structurii și funcțiilor corp feminin pentru ca o femeie să poată concepe în siguranță, să poată naște, să nască și să alăpteze

Capitolul 1. Caracteristicile structurii anatomice Perioada de până la 7–8 ani este considerată asexuată, sau o perioadă de repaus hormonal. Hipotalamusul produce hormoni de eliberare a gonadotropinei în cantități foarte mici; Glanda pituitară secretă hormonul luteinizant și

Biografii comparate Ascultarea reciprocă și bunăvoința, realizate fără luptă prealabilă, este o manifestare a inactivității și a timidității și poartă în mod nedrept denumirea de gândire asemănătoare „Agesilaus”, 5 Gloriosul se deosebește de cel rușinos mai ales prin propriul

Structura unei celule eucariote (nucleare).

Structura unei celule eucariote (nucleare).

LA eucariote (din greaca ew– complet, bine) includ celule de plante, ciuperci și animale. Printre eucariote există forme unicelulare, coloniale și multicelulare. Celulele acestor organisme au un nucleu bine format. Unele celule mature (tuburi de sită ale plantelor superioare, eritrocite și trombocite ale majorității mamiferelor) l-au pierdut în procesul de evoluție.

Fiecare celulă este formată dintr-un aparat de suprafață, citoplasmă și structuri intracelulare. Aparatură de suprafață Celula este formată din membrana plasmatică, structuri supramembranare și submembranare. Prin intermediul acestuia are loc schimbul de substanțe între celulă și mediul ei. Aparatul de suprafață al celulelor diferitelor organisme este diferit. În celulele bacteriene, vegetale și fungice, complexul supramembranar include peretele celular și celulele animale - glicocalix .

Membrana plasmatica

Celulele procariotelor și eucariotelor sunt acoperite cu o membrană plasmatică (din latină. membrană– coajă, peliculă), 6-10 nm grosime. Limitează citoplasma și o protejează de influențe mediu. Funcția sa principală este transportul de substanțe. Membrana plasmatică determină dimensiunea celulelor. Nu există membrane deschise cu capete libere în celulă. De-a lungul vieții celulei, membrana rămâne constantă, dar toate componentele sale sunt reînnoite constant.

În plus, se disting membranele interne. de către ei mediul intern celulele sunt împărțite în zone funcționale separate - compartimente . Una dintre funcțiile compartimentelor este de a permite implementarea simultană a multor incompatibile procese biochimice. O varietate de structuri membranare au fost identificate folosind microscopia luminoasă și electronică. Cele mai mari compartimente sunt nucleul, mitocondriile etc.

În membranele biologice apar procese legate de transformarea energiei, formarea și transmiterea excitației, percepția și transmiterea informațiilor, fenomenele de imunitate etc. La organismele pluricelulare, membranele plasmatice asigură contacte intercelulare.

Membrana plasmatică a celulelor eucariote anumite locuri formează un singur întreg cu membranele reticulului endoplasmatic. Membranele reticulului endoplasmatic sunt conectate direct la membranele complexului Golgi. Cu ajutorul complexului Golgi sunt recreate structuri celulare (lizozomi etc.). Lizozomii fuzionează cu vezicule pinocitotice sau fagocitotice. Acestea din urmă provin din membrana plasmatică. Celula este împărțită în număr mare celule. Ele joacă un rol important în timpul proceselor de schimb.

După diviziunea celulară, membrana nucleară se formează din membranele reticulului endoplasmatic. Membrana nucleară exterioară este o continuare a membranei reticulului endoplasmatic.

Astfel, sistemul de membrană unică al celulei constituie un complex de structuri membranare. Aceste structuri sunt interconectate spațial și funcțional.

Compoziția chimică a membranelor

Toate membranele celulare atât ale eucariotelor, cât și ale procariotelor au compoziție chimică și principii de organizare similare. Dar raporturile dintre componentele chimice și detaliile structurale pot diferi, în funcție de tipul membranelor și funcțiile acestora.

Principalele componente chimice ale membranei sunt lipidele, proteinele și unii carbohidrați.

Veverițe sunt principala componentă funcțională a membranelor biologice. Greutatea uscată a membranelor este în medie de până la 60%. Ele formează complexe cu lipidele. În structura membranelor se disting proteinele de suprafață și cele interne.

Proteinele de suprafață reprezintă aproximativ 30% din totalul proteinelor membranare. Ele sunt conținute pe suprafețele exterioare și interioare ale membranelor. Proteinele de suprafață sunt conectate la suprafețele membranei direct sau prin cationi divalenți, în principal Ca 2+ și Mg 2+ prin forțe electrice. Când sunt distruse, celulele sunt ușor separate de membrane.

Proteinele intrinseci reprezintă aproape 70% din totalul proteinelor membranare. Ele sunt scufundate la adâncimi diferite în stratul dublu lipidic. Uneori pătrund chiar prin membrană. Astfel de proteine ​​leagă ambele suprafețe ale membranei.

De rol biologic proteinele membranare sunt împărțite în enzimatice, protectoare, receptor (proteine ​​semnal) și structurale.

Diferite tipuri de membrane au un set specific enzimatic proteine. Membranele conțin unele enzime care participă la reglarea metabolismului, conversia energiei etc.

Unele proteine ​​membranare (anticorpi etc.) efectuează de protecţie funcţie.

Proteinele structurale sunt implicate în stabilizarea membranei.

Proteinele receptorilor sunt capabile să răspundă la stimuli diverși factori mediu să-și schimbe structura spațială și astfel să transmită un semnal celulei.

Lipidele alcătuiesc 40% din greutatea uscată a membranelor. Fosfolipidele predomină printre lipide (până la 80%). Fosfolipidele conțin reziduuri de acizi fosforic și sulfuric, care formează capete hidrofile. Partea nepolară este reprezentată de reziduuri de acizi grași.

Carbohidrați nu fac parte independent din membrane. Ele formează complexe cu proteine ​​sau lipide: glicoproteine ​​sau, respectiv, glicolipide. Localizat pe exteriorul membranei exterioare.

Structura membranelor biologice

Modelul general acceptat al membranelor biologice atât ale procariotelor, cât și ale eucariotelor este mozaic lichid . Denumirea provine de la faptul că aproximativ 30% dintre lipide sunt strâns asociate cu proteinele interne, în timp ce restul sunt în stare lichidă. Moleculele lipidice formează un strat dublu, unde reziduurile de acid fosforic hidrofil polar (capete) sunt orientate spre părțile exterioare și interioare ale membranei, spre mediul lichid, iar cozile nepolare sunt orientate spre interior. Moleculele de proteine ​​sunt situate fie pe exterior, fie pe interior strat lipidic, sau scufundat în el. De sus, membrana seamănă cu un mozaic, care este format din capete polare de lipide și proteine ​​de suprafață și interne.

Membranele sunt capabile să se miște în valuri, ceea ce facilitează mișcarea macromoleculelor. Deoarece moleculele care alcătuiesc membranele sunt capabile să se miște, membranele se recuperează rapid după daune minore și se pot îmbina cu ușurință unele cu altele, se pot întinde și se pot contracta.

Între moleculele de proteine ​​sau părțile lor există adesea pori sau tubuli umpluți cu apă.

Suprafața membranei este eterogenă, ceea ce determină proprietățile fiziologice distinctive ale diferitelor zone. Formează procese, îndoituri, pliuri, microvilozități, care cresc foarte mult exteriorul și suprafata interioara celule.

Transportul substanțelor prin membrană

Transportul poate fi fie pasiv (fără consum de energie), fie activ (cu consum de energie).

Pasiv

Transportul pasiv are loc prin difuzie, osmoză și proteine ​​de transport. Procesele de transport pasiv și activ sunt inerente tuturor tipurilor de membrane.

Difuzie este procesul de întrepătrundere a moleculelor. Interpătrunderea are loc datorită diferenței de concentrație a substanței în exterior și în interiorul celulei conform gradient de concentrare . Substanțele pătrund în membrană prin anumite zone sau pori datorită mișcării termice haotice a moleculelor fără consum de energie. Difuzia depinde de permeabilitatea membranei. Procesul de transport pasiv asigură permeabilitatea selectivă a substanțelor prin membrane. Semi-permeabilitate membranele sunt capacitatea de a permite selectiv diferitelor molecule și ioni să treacă în și din celulă. În acest caz, ca și în cazul difuziei, substanțele se mișcă datorită unui gradient de concentrație cu aproape nicio cheltuială de energie.

Osmoză este difuzia apei printr-o membrană semipermeabilă dintr-o zonă cu concentrație mai mică de soluți într-o zonă cu concentrație mai mare.

Există mai multe mecanisme de transport pasiv cu ajutorul proteinelor: 1) cu participarea proteinelor purtătoare mobile care atașează substanța transportată pe o suprafață a membranei și o eliberează pe cealaltă; 2) din cauza modificărilor configurației proteinelor interne care traversează membrana. Unele proteine ​​se pot roti în jurul propriei axe.

Moleculele purtătoare fixate în membrană pot forma un lanț, iar o anumită substanță se deplasează secvenţial de la o verigă a acestui lanț la alta.

Activ

Transportul activ este asociat cu consumul de energie, a cărei sursă poate fi fie diferența de concentrație de ioni care apar pe ambele părți ale membranei, fie energia care este eliberată atunci când moleculele de ATP sunt descompuse.

Transportul substanțelor prin membrana plasmatică este influențat de diferența de concentrație a ionilor de potasiu și sodiu din mediul intern și extern al celulei. În interiorul unei celule vii, concentrația de ioni de potasiu este întotdeauna mai mare decât cea din exterior, iar ionii de sodiu - invers. Apare un gradient de concentrație, care duce la intrarea ionilor de sodiu în celulă prin difuzie și la părăsirea ionilor de potasiu. Concentrația ionilor în interiorul și în afara celulei nu este niciodată egalizată, deoarece există un mecanism special care elimină ionii de sodiu din celulă și introduce ioni de potasiu acolo. Acest mecanism se numește pompa de potasiu-sodiu . Procesul are loc cu cheltuirea energiei. Concentrația acestor ioni pe ambele părți ale membranei plasmatice se egalizează în celulele moarte sau înghețate. Datorită pompei de potasiu-sodiu, energia negativă - față de gradientul de concentrație - transportul compușilor cu greutate moleculară mică (glucoză, aminoacizi etc.) este facilitat.

Transportul activ include citoze. Îndepărtarea substanțelor din celulă se numește exocitoză , introducându-le în celulă - endocitoza . Există două tipuri de endocitoză: fagocitoză și pinocitoză. În acest caz, se formează bule, înconjurate de o membrană cu un diametru de 0,01-2 microni. Substanțele din aceste creații fuzionează sau interacționează cu o varietate de structuri membranare.

Fagocitoză (din greaca phagos- devora) - absorbția activă a obiectelor solide, a particulelor de substanțe organice, a celulelor mici etc. Fagocitoza se observă în celulele animalelor unicelulare sau pluricelulare lipsite de perete celular. Animalele unicelulare (amibe, foraminifere etc.) și unele animale pluricelulare (celule hidre etc.) se hrănesc prin fagocitoză. Leucocitele cordatelor îndeplinesc o funcție de protecție prin fagocitoză.

Procesul de fagocitoză are loc în mai multe etape: 1) apropierea celulei de un obiect care poate fi capturat; 2) formarea unui fagozom - membrana plasmatică învăluie obiectul și îl împinge în citoplasmă; 3) digestia obiectului (sovin lizozomi care conțin enzime hidrolitice). Reziduurile nedigerate sunt îndepărtate din celulă.

Pinocitoza (din greaca pinot- bea, absorb) - aceasta este absorbția lichidelor de către celulă împreună cu compușii dizolvați în ele. Apare din cauza îndoirii membranei. Se observă în celulele diferitelor organisme.

Caracteristicile celulelor eucariote

Dimensiunea medie a unei celule eucariote este de aproximativ 13 microni. Celula este împărțită de membrane interne în diferite compartimente (spații de reacție). Trei tipuri de organite delimitat clar de restul protoplasmei (citoplasmei) printr-o înveliș de două membrane: nucleul celular, mitocondriile și plastide. Plastidele servesc în principal pentru fotosinteză, iar mitocondriile servesc pentru producerea de energie. Toate straturile conțin ADN ca purtător de informații genetice.

Citoplasma conține diverse organite, inclusiv ribozomi, care se găsesc și în plastide și mitocondrii. Toate organitele se află în matrice.

Caracteristicile celulelor procariote

Dimensiunea medie a celulelor procariote este de 5 microni. Nu au alte membrane interne decât proeminențe interne ale membranei și o membrană plasmatică. În locul unui nucleu celular, există un nucleoid, lipsit de înveliș și format dintr-o singură moleculă de ADN. În plus, bacteriile pot conține ADN sub formă de plasmide minuscule, similar cu ADN-ul extranuclear al eucariotelor.

ÎN celule procariote, capabile de fotosinteză (alge albastre-verzi, bacterii verzi și violete), există proeminențe membranare mari structurate variat - tilacoizi, care în funcția lor corespund plastidelor eucariotelor Procariote sunt caracterizate prin prezența unui sac de murene - a element puternic mecanic al peretelui celular.

Componentele de bază ale celulei eucariote. Structura și funcțiile lor.

Coajă conţine în mod necesar o membrană plasmatică. În plus, plantele și ciupercile au un perete celular, iar animalele au glicocalix.

În plante și ciuperci există protoplast– tot conținutul unei celule, cu excepția peretelui celular.

Citoplasma este mediul intern semi-lichid al celulei. Constă din hialoplasmă, incluziuni și organele. Citoplasma conține exoplasmă (stratul cortical, se află direct sub membrană, nu conține organele) și endoplasmă (partea interioară a citoplasmei).

Hialoplasma(citosol) este substanța principală a citoplasmei, o soluție coloidală de molecule organice mari Asigură interconectarea tuturor componentelor celulei

Procesele metabolice de bază au loc în el, de exemplu, glicoliza.

Incluziuni- Acestea sunt componente optionale ale celulei care pot sa apara si sa dispara in functie de starea celulei. De exemplu: picături de grăsime, granule de amidon, cereale proteice.

Organoizi Există membrane și non-membrane.

Organelele membranare sunt cu o singură membrană (EPS, AG, lizozomi, vacuole) și membrană dublă(plastide, mitocondrii).

LA non-membrană organele includ ribozomi și centrul celular.

Organele unei celule eucariote, structura și funcțiile lor.

Reticulul endoplasmatic- organite monomembranare. Este un sistem de membrane care formează „cisterne” și canale, conectate între ele și delimitând un singur spațiu intern - cavitățile EPS. Există două tipuri de EPS: 1) aspre, care conțin ribozomi pe suprafața sa și 2) netede, ale căror membrane nu poartă ribozomi.

Functii: 1) transportul de substanțe dintr-o parte a celulei în alta, 2) diviziunea citoplasmei celulare în compartimente („compartimente”), 3) sinteza carbohidraților și lipidelor (ER neted), 4) sinteza proteinelor (ER aspru)

Aparatul Golgi- organite monomembranare. Se compune din stive de „cisterne” aplatizate, cu margini lărgite. Cu acestea este asociat un sistem de vezicule mici cu o singură membrană (vezicule Golgi). Fiecare stivă constă de obicei din 4-6 „cisterne”, este o unitate structurală și funcțională a aparatului Golgi și se numește dictiozom.

Funcțiile aparatului Golgi: 1) acumulare de proteine, lipide, carbohidrați, 2) „ambalare” de proteine, lipide, carbohidrați în vezicule membranare, 4) secreție de proteine, lipide, carbohidrați, 5) sinteza carbohidraților și lipidelor, 6) locul de formare a lizozomilor .

Lizozomi- organele monomembranare. Sunt bule mici care conțin un set de enzime hidrolitice. Enzimele sunt sintetizate pe ER brut și se deplasează în aparatul Golgi, unde sunt modificate și împachetate în vezicule membranare, care, după separarea de aparatul Golgi, devin ei înșiși lizozomi. Descompunerea substanțelor folosind enzime se numește liză.

Funcțiile lizozomilor: 1) digestia intracelulară a substanțelor organice, 2) distrugerea structurilor celulare și necelulare inutile, 3) participarea la procesele de reorganizare celulară.

Vacuole- organitele cu o singură membrană sunt „recipiente” umplute solutii apoase substanțe organice și anorganice Lichidul care umple vacuola plantei se numește seva celulară.

Funcțiile vacuolei: 1) acumularea și stocarea apei, 2) reglarea metabolismul apă-sare, 3) menținerea presiunii de turgescență, 4) acumularea de metaboliți solubili în apă, nutrienți de rezervă, 5) colorarea florilor și fructelor și prin aceasta atragerea polenizatorilor și dispersatorilor de semințe

Mitocondriile limitat de două membrane. Membrana exterioară a mitocondriilor este netedă, cea interioară formează numeroase pliuri - cristas. Cristae mărește suprafața membranei interioare, pe care se află sistemele multienzimatice implicate în sinteza moleculelor de ATP. Spațiul intern al mitocondriilor este umplut cu matrice. Matricea conține ADN circular, ARNm specific, ribozomi de tip procariotic și enzime ale ciclului Krebs.

Funcțiile mitocondriilor: 1) sinteza ATP, 2) descompunerea oxigenului a substanțelor organice.

Plastide caracteristic doar celulelor vegetale. Există trei tipuri principale de plastide: leucoplaste - plastide incolore în celulele părților necolorate ale plantelor, cromoplaste - plastide colorate de obicei galben, roșu și flori de portocal, cloroplastele sunt plastide verzi.

Cloroplaste.În celulele plantelor superioare, cloroplastele au forma unei lentile biconvexe. Cloroplastele sunt delimitate de două membrane. Membrana exterioară este netedă, cea interioară are o structură pliată complexă. Cea mai mică pliă se numește tilacoid. Un grup de tilacoizi aranjați ca un teanc de monede se numește grana. Membranele tilacoide conțin pigmenți fotosintetici și enzime care asigură sinteza ATP. Principalul pigment fotosintetic este clorofila, care determină verde cloroplaste.

Spațiul interior al cloroplastelor este umplut stroma. Stroma conține ADN circular, ribozomi, enzime ale ciclului Calvin și boabe de amidon.

Funcția cloroplastului: fotosinteza.

Funcția leucoplastelor: sinteza, acumularea si depozitarea nutrientilor de rezerva.

Cromoplastele. Stroma conține ADN circular și pigmenți - carotenoizi, care conferă cromoplastelor o culoare galbenă, roșie sau portocalie.

Funcția cromoplastelor: colorand florile si fructele si prin aceasta atragerea polenizatorilor si dispersatorilor de seminte.

Ribozomi- organele nemembranare, diametrul de aproximativ 20 nm. Ribozomii constau din două subunități - mari și mici. Compoziția chimică ribozomi - proteine ​​și ARNr. Moleculele de ARNr alcătuiesc 50-63% din masa ribozomului și formează cadrul său structural. În timpul biosintezei proteinelor, ribozomii pot „lucra” individual sau se pot combina în complexe - poliribozomi (polizomi ) . În astfel de complexe, ele sunt legate între ele printr-o moleculă de ARNm. Combinația de subunități într-un ribozom întreg are loc în citoplasmă, de obicei în timpul biosintezei proteinelor.

Funcția ribozomilor: asamblarea unui lanț polipeptidic (sinteza proteinelor).

Citoscheletul format din microtubuli si microfilamente. Microtubulii sunt structuri cilindrice, neramificate. Componenta chimică principală este tubulina proteică. Microtubulii sunt distruși de colchicină. Microfilamentele sunt filamente formate din proteina actină. Microtubulii și microfilamentele formează țesături complexe în citoplasmă.

Funcțiile citoscheletului: 1) determinarea formei celulei, 2) suportul pentru organele, 3) formarea fusului, 4) participarea la mișcările celulare, 5) organizarea fluxului citoplasmatic.

Centrul celular include doi centrioli și o centrosferă. Centriolul este un cilindru, al cărui perete este format din nouă grupuri de trei microtubuli topiți. Centriolii sunt uniți în perechi, unde sunt amplasați în unghi drept unul față de celălalt. Înainte de diviziunea celulară, centriolii diverg către poli opuși și un centriol fiică apare în apropierea fiecăruia dintre ei. Ele formează un fus de diviziune, care contribuie la distribuirea uniformă a materialului genetic între celulele fiice.

Functii: 1) asigurarea divergenței cromozomilor către polii celulari în timpul mitozei sau meiozei, 2) centrul de organizare al citoscheletului.

Celulele care alcătuiesc țesuturile animalelor și plantelor variază semnificativ în formă, dimensiune și structura internă. Cu toate acestea, toate prezintă asemănări în principalele caracteristici ale proceselor de viață, metabolism, iritabilitate, creștere, dezvoltare și capacitatea de schimbare.

Celulele de toate tipurile conțin două componente principale, strâns legate între ele - citoplasma și nucleul. Nucleul este separat de citoplasmă printr-o membrană poroasă și conține seva nucleară, cromatina și nucleolul. Citoplasma semi-lichidă umple întreaga celulă și este pătrunsă de numeroși tubuli. La exterior este acoperit cu o membrană citoplasmatică. S-a specializat structuri de organe, prezent permanent în celulă și formațiuni temporare - incluziuni.Organele membranare : membrana citoplasmatică exterioară (OCM), reticul endoplasmatic (RE), aparat Golgi, lizozomi, mitocondrii și plastide. Structura tuturor organitelor membranare se bazează pe o membrană biologică. Toate membranele au un plan structural fundamental uniform și constau dintr-un strat dublu de fosfolipide, în care moleculele de proteine ​​sunt scufundate la diferite adâncimi pe diferite părți. Membranele organitelor diferă între ele doar prin seturile de proteine ​​pe care le conțin.

Schema structurii unei celule eucariote. A - celula de origine animala; B - celula vegetala: 1 - nucleu cu cromatina si nucleol, 2 - membrana citoplasmatica, 3 - peretele celular, 4 - pori din peretele celular prin care comunica citoplasma celulelor invecinate, 5 - reticul endoplasmatic rugos, b - reticul endoplasmatic neted , 7 - vacuol pinocitoza, 8 - aparat Golgi (complex), 9 - lizozom, 10 - incluziuni grase în canalele reticulului endoplasmatic neted, 11 - centru celular, 12 - mitocondrii, 13 - ribozomi și poliribozomi liberi, 14 - vacuol , 15 - cloroplast

Membrana citoplasmatica. Toate celulele vegetale, animalele multicelulare, protozoarele și bacteriile au o membrană celulară cu trei straturi: straturile exterior și interior sunt formate din molecule de proteine, stratul mijlociu este format din molecule de lipide. Limitează citoplasma din mediul extern, înconjoară toate organitele celulare și este o structură biologică universală. În unele celule, membrana exterioară este formată din mai multe membrane strâns adiacente una cu cealaltă. În astfel de cazuri, membrana celulară devine densă și elastică și permite celulei să-și mențină forma, ca, de exemplu, la euglena și ciliatii papuci. Majoritatea celulelor vegetale, pe lângă membrană, au și o înveliș groasă de celuloză la exterior - peretele celular. Este clar vizibil într-un microscop cu lumină convențională și îndeplinește o funcție de susținere datorită stratului exterior rigid, care conferă celulelor o formă clară.

Pe suprafața celulelor, membrana formează excrescențe alungite - microvilozități, pliuri, invaginări și proeminențe, ceea ce mărește foarte mult suprafața de absorbție sau excreție. Cu ajutorul excrescentelor membranei, celulele se conectează între ele în țesuturile și organele organismelor multicelulare diferite enzime implicate în metabolism sunt situate pe pliurile membranelor. Prin delimitarea celulei de mediu, membrana regleaza directia de difuzie a substantelor si in acelasi timp le transporta activ in celula (acumulare) sau in afara (excretie). Datorită acestor proprietăți ale membranei, concentrația ionilor de potasiu, calciu, magneziu și fosfor în citoplasmă este mai mare, iar concentrația de sodiu și clor este mai mică decât cea din mediu. Prin porii membranei exterioare, ionii, apa și moleculele mici de alte substanțe pătrund în celulă din mediul extern. Penetrarea în celulă relativ mare particule în suspensie efectuat de fagocitoză(din grecescul „phago” - devora, „bea” - celulă). În acest caz, membrana exterioară din punctul de contact cu particula se îndoaie în celulă, atragând particula adânc în citoplasmă, unde este supusă clivajului enzimatic. Picăturile de substanțe lichide intră în celulă într-un mod similar; absorbtia lor se numeste pinocitoza(din grecescul „pino” - băutură, „cytos” - celulă). Membrana celulară exterioară îndeplinește și alte funcții biologice importante.

Citoplasma 85% consta in apa, 10% - proteine, restul volumului reprezinta lipide, carbohidrati, acizi nucleici si compusi minerali; toate aceste substanţe formează o soluţie coloidală asemănătoare ca consistenţă cu glicerinei. Substanța coloidală a unei celule, în funcție de starea sa fiziologică și de natura influenței mediului extern, are proprietăți atât de lichid, cât și de corp elastic, mai dens. Citoplasma este pătrunsă cu canale diverse formeși cantități care se numesc reticulul endoplasmatic. Pereții lor sunt membrane care sunt în contact strâns cu toate organitele celulei și, împreună cu acestea, constituie un singur sistem funcțional și structural pentru metabolismul și energia și mișcarea substanțelor în interiorul celulei.

Pereții tubilor conțin granule minuscule numite ribozomi. Această rețea de tubuli se numește granulară. Ribozomii pot fi localizați împrăștiați pe suprafața tubilor sau pot forma complexe de cinci până la șapte sau mai mulți ribozomi, numiți polizomi. Alți tubuli nu conțin granule formează un reticul endoplasmatic neted. Pe pereți se află enzimele implicate în sinteza grăsimilor și carbohidraților.

Cavitatea internă a tubilor este umplută cu produse reziduale ale celulei. Tubulii intracelulari, formând un sistem complex de ramificare, reglează mișcarea și concentrația substanțelor, separă diferite molecule de substanțe organice și etapele sintezei lor. Pe suprafețele interioare și exterioare ale membranelor bogate în enzime sunt sintetizate proteine, grăsimi și carbohidrați, care fie sunt utilizate în metabolism, fie se acumulează în citoplasmă sub formă de incluziuni, fie sunt excretate.

Ribozomi găsit în toate tipurile de celule - de la bacterii la celulele organismelor multicelulare. Acestea sunt corpuri rotunde formate din acid ribonucleic (ARN) și proteine ​​în proporții aproape egale. Ele conțin cu siguranță magneziu, a cărui prezență menține structura ribozomilor. Ribozomii pot fi asociați cu membranele reticulului endoplasmatic, cu membrana celulară exterioară sau se pot afla liberi în citoplasmă. Ei realizează sinteza proteinelor. Pe lângă citoplasmă, în nucleul celulei se găsesc ribozomi. Ele se formează în nucleol și apoi intră în citoplasmă.

Complexul Golgiîn celulele vegetale arată ca corpuri individuale înconjurate de membrane. În celulele animale, acest organel este reprezentat de cisterne, tubuli și vezicule. Produșii de secreție celulară intră în tuburile membranare ale complexului Golgi din tubii reticulului endoplasmatic, unde sunt rearanjați chimic, compactați și apoi trec în citoplasmă și sunt fie folosiți de celulă însăși, fie îndepărtați din aceasta. În rezervoarele complexului Golgi, polizaharidele sunt sintetizate și combinate cu proteine, rezultând formarea de glicoproteine.

Mitocondriile- corpuri mici în formă de tijă delimitate de două membrane. Numeroase pliuri - cristae - se extind din membrana interioară a mitocondriei pe pereții lor există diverse enzime, cu ajutorul cărora se realizează sinteza unei substanțe cu energie ridicată - acidul adenozin trifosforic (ATP). În funcţie de activitatea celulei şi influente externe Mitocondriile se pot mișca, își pot schimba dimensiunea și forma. Ribozomii, fosfolipidele, ARN-ul și ADN-ul se găsesc în mitocondrii. Prezența ADN-ului în mitocondrii este asociată cu capacitatea acestor organite de a se reproduce prin formarea unei constricții sau înmugurire în timpul diviziunii celulare, precum și cu sinteza unor proteine ​​mitocondriale.

Lizozomi- formaţiuni ovale mici, delimitate de o membrană şi împrăştiate în citoplasmă. Se găsește în toate celulele animalelor și plantelor. Ele apar în prelungiri ale reticulului endoplasmatic și în complexul Golgi, aici sunt umplute cu enzime hidrolitice, apoi se separă și intră în citoplasmă. În condiții normale, lizozomii digeră particulele care intră în celulă prin fagocitoză și organele celulelor moarte sunt excretate prin membrana lizozomului în citoplasmă, unde sunt incluse în molecule noi, enzimele intră în citoplasmă digeră conținutul său, provocând moartea celulelor.

Plastide se găsește numai în celulele vegetale și se găsește la majoritatea plantelor verzi. Substantele organice sunt sintetizate si acumulate in plastide. Există trei tipuri de plastide: cloroplaste, cromoplaste și leucoplaste.

Cloroplaste - plastide verzi care conțin pigmentul verde clorofilă. Se găsesc în frunze, tulpini tinere și fructe necoapte. Cloroplastele sunt înconjurate de o membrană dublă. La plantele superioare, partea internă a cloroplastelor este umplută cu o substanță semi-lichidă, în care plăcile sunt așezate paralel între ele. Membranele pereche ale plăcilor, îmbinându-se, formează stive care conțin clorofilă (Fig. 6). În fiecare stivă de cloroplaste ale plantelor superioare, alternează straturi de molecule de proteine ​​și molecule de lipide, iar între ele se află molecule de clorofilă. Această structură stratificată oferă suprafețe libere maxime și facilitează captarea și transferul de energie în timpul fotosintezei.

Cromoplaste - plastide care conțin pigmenți vegetali (roșu sau maro, galben, portocaliu). Ele sunt concentrate în citoplasma celulelor florilor, tulpinilor, fructelor și frunzelor plantelor și le conferă culoarea potrivită. Cromoplastele se formează din leucoplaste sau cloroplaste ca urmare a acumulării de pigmenți carotenoide.

Leucoplaste - incolore plastide localizate în părțile necolorate ale plantelor: în tulpini, rădăcini, bulbi etc. Boabele de amidon se acumulează în leucoplastele unor celule, uleiurile și proteinele se acumulează în leucoplastele altor celule.

Toate plastidele provin de la predecesorii lor - proplastide. Ei au dezvăluit ADN care controlează reproducerea acestor organite.

Centrul celular, sau centrozom, joacă un rol important în diviziunea celulară și este format din doi centrioli . Se găsește în toate celulele animale și vegetale, cu excepția ciupercilor cu flori, a ciupercilor inferioare și a unor protozoare. Centriolii din celulele în diviziune participă la formarea fusului de diviziune și sunt localizați la polii acestuia. Într-o celulă în diviziune, centrul celulei este primul care se împarte și, în același timp, se formează un fus de acromatină, care orientează cromozomii pe măsură ce aceștia diverg către poli. Câte un centriol părăsește fiecare dintre celulele fiice.

Multe celule vegetale și animale au organoizi cu scop special: cili,îndeplinind funcția de mișcare (ciliați, celule tractului respirator), flageli(protozoare unicelulare, celule reproducătoare masculine la animale și plante etc.). Incluziuni - elemente temporare care apar într-o celulă la o anumită etapă a vieții sale ca urmare a unei funcții sintetice. Ele sunt fie utilizate, fie îndepărtate din celulă. Incluziunile sunt, de asemenea, nutrienți de rezervă: în celulele vegetale - amidon, picături de grăsime, blocuri, uleiuri esentiale, mulți acizi organici, săruri ale acizilor organici și anorganici; în celulele animale - glicogen (în celulele hepatice și în mușchi), picături de grăsime (în țesutul subcutanat); Unele incluziuni se acumulează în celule ca deșeuri – sub formă de cristale, pigmenți etc.

vacuole - acestea sunt cavități delimitate de o membrană; bine exprimat în celulele vegetale și prezent în protozoare. Ele apar în diferite zone ale reticulului endoplasmatic. Și se despart treptat de el. Vacuolele mențin presiunea turgenței; în ele se concentrează seva celulară sau vacuolară, ale cărei molecule o determină concentrația osmotică. Se crede că produsele inițiale de sinteză - carbohidrați solubili, proteine, pectine etc. - se acumulează în cisternele reticulului endoplasmatic. Aceste clustere reprezintă rudimentele viitoarelor vacuole.

Citoscheletul . Unul dintre caracteristici distinctive O celulă eucariotă este dezvoltarea în citoplasmă a unor formațiuni scheletice sub formă de microtubuli și mănunchiuri de fibre proteice. Elementele citoscheletului sunt strâns asociate cu membrana citoplasmatică exterioară și învelișul nuclear și formează țesături complexe în citoplasmă. Elementele de susținere ale citoplasmei determină forma celulei, asigură mișcarea structurilor intracelulare și mișcarea întregii celule.

Miez Celula joacă un rol major în viața sa, odată cu îndepărtarea ei, celula își încetează funcțiile și moare. Majoritatea celulelor animale au un singur nucleu, dar există și celule multinucleate (ficat și mușchi umani, ciuperci, ciliați, alge verzi). Globulele roșii de la mamifere se dezvoltă din celulele precursoare care conțin un nucleu, dar celulele roșii mature îl pierd și nu trăiesc mult.

Nucleul este înconjurat de o membrană dublă, pătrunsă cu pori, prin care este strâns legat de canalele reticulului endoplasmatic și citoplasmei. În interiorul miezului este cromatina- secțiuni spiralizate ale cromozomilor. În timpul diviziunii celulare, ele se transformă în structuri în formă de tijă, care sunt clar vizibile la microscop cu lumină. Cromozomii sunt complexe complexe de proteine ​​și ADN numite nucleoproteină.

Funcțiile nucleului sunt de a regla toate funcțiile vitale ale celulei, pe care le realizează cu ajutorul materialului ADN și ARN purtători de informații ereditare. În pregătirea diviziunii celulare, ADN-ul se dublează în timpul mitozei, cromozomii se separă și sunt transmise celulelor fiice, asigurând continuitatea informațiilor ereditare în fiecare tip de organism.

Carioplasma - faza lichida a nucleului, in care deseurile structurilor nucleare se gasesc in forma dizolvata

Nucleol- partea izolată, cea mai densă a miezului. Nucleolul conține proteine ​​complexe și ARN, fosfați liberi sau legați de potasiu, magneziu, calciu, fier, zinc, precum și ribozomi. Nucleolul dispare înainte de începerea diviziunii celulare și se reformează în ultima fază a diviziunii.

Astfel, celula are o organizare fină și foarte complexă. Rețeaua extinsă de membrane citoplasmatice și principiul membranei structurii organitelor fac posibilă distingerea între numeroasele evenimente simultane care au loc în celulă. reactii chimice. Fiecare dintre formațiunile intracelulare are propria sa structură și funcție specifică, dar numai prin interacțiunea lor este posibilă funcționarea armonioasă a celulei Pe baza acestei interacțiuni, substanțele din mediu intră în celulă, iar produsele reziduale sunt îndepărtate din aceasta în celulă . mediu extern- Așa se produce metabolismul. Perfecțiunea organizării structurale a unei celule a putut apărea doar ca urmare a evoluției biologice pe termen lung, timp în care funcțiile pe care le-a îndeplinit au devenit treptat mai complexe.

Cele mai simple forme unicelulare reprezintă atât o celulă, cât și un organism cu toate manifestările sale de viață. ÎN organisme pluricelulare celulele formează grupuri omogene – țesuturi. La rândul lor, țesuturile formează organe, sisteme, iar funcțiile lor sunt determinate de activitatea vitală generală a întregului organism.