Element strukture žive vatrene ćelije. Struktura ljudske ćelije. Značajne razlike između biljnih i životinjskih ćelija

Hemijski sastav živih organizama

Hemijski sastav živih organizama može se izraziti u dva oblika: atomskom i molekularnom. Atomski (elementarni) sastav pokazuje odnos atoma elemenata uključenih u žive organizme. Molekularni (materijalni) sastav odražava omjer molekula tvari.

Hemijski elementi su dio ćelija u obliku jona i molekula neorganskih i organskih supstanci. Najvažnije anorganske tvari u ćeliji su voda i mineralne soli, najvažnije organske tvari su ugljikohidrati, lipidi, proteini i nukleinske kiseline.

Voda je dominantna komponenta svih živih organizama. Prosječan sadržaj vode u ćelijama većine živih organizama je oko 70%.

Mineralne soli u vodenom rastvoru ćelije disociraju na katione i anione. Najvažniji kationi su K+, Ca2+, Mg2+, Na+, NHJ, anjoni su Cl-, SO2-, HPO2-, H2PO-, HCO-, NO-.

Ugljikohidrati - organska jedinjenja koja se sastoje od jednog ili više molekula jednostavnih šećera. Sadržaj ugljikohidrata u životinjskim stanicama je 1-5%, au nekim biljnim stanicama dostiže i 70%.

Lipidi - masti i organska jedinjenja slična mastima, praktično nerastvorljiva u vodi. Njihov sadržaj u različitim ćelijama veoma varira: od 2-3 do 50-90% u ćelijama sjemena biljaka i masnog tkiva životinja.

Vjeverice su biološki heteropolimeri čiji su monomeri aminokiseline. Samo 20 aminokiselina je uključeno u formiranje proteina. Nazivaju se osnovnim ili osnovnim. Neke od aminokiselina se ne sintetiziraju u životinjama i ljudima i moraju se unositi iz biljne hrane (nazivaju se esencijalnim).

Nukleinske kiseline. Postoje dvije vrste nukleinskih kiselina: DNK i RNK. Nukleinske kiseline su polimeri čiji su monomeri nukleotidi.

Struktura ćelije

Pojava ćelijske teorije

• Robert Hooke je otkrio ćelije u dijelu plute 1665. godine i prvi je upotrijebio izraz "ćelija".
• Anthony van Leeuwenhoek otkrio je jednoćelijske organizme.
• Matthias Schleiden 1838. i Thomas Schwann 1839. formulirali su osnovne principe ćelijske teorije. Međutim, pogrešno su vjerovali da stanice nastaju iz primarne nestanične supstance.
• Rudolf Virchow je 1858. godine dokazao da se sve ćelije formiraju od drugih ćelija deobom ćelija.

Osnovni principi ćelijske teorije

1. Ćelija je strukturna jedinica svih živih bića. Svi živi organizmi se sastoje od ćelija (s izuzetkom virusa).
2. Ćelija je funkcionalna jedinica svih živih bića. Ćelija pokazuje čitav kompleks vitalnih funkcija.
3. Ćelija je jedinica razvoja svih živih bića. Nove ćelije nastaju samo kao rezultat deobe prvobitne (majčinske) ćelije.
4. Ćelija je genetska jedinica svih živih bića. Kromosomi ćelije sadrže informacije o razvoju cijelog organizma.
5. Ćelije svih organizama slične su po hemijskom sastavu, strukturi i funkcijama.

Tipovi ćelijske organizacije

Među živim organizmima samo virusi nemaju ćelijsku strukturu. Svi ostali organizmi su predstavljeni ćelijskim oblicima života. Postoje dva tipa ćelijske organizacije: prokariotska i eukariotska. Prokarioti uključuju bakterije, eukarioti uključuju biljke, gljive i životinje.

Prokariotske ćelije su relativno jednostavne. Nemaju jezgro, područje gdje se nalazi DNK u citoplazmi naziva se nukleoid, jedina molekula DNK je kružna i nije povezana sa proteinima, ćelije su manje od eukariotskih ćelija, ćelijski zid uključuje glikopeptid - murein, nema membranskih organela, njihove funkcije se obavljaju invaginacijama plazma membrane, ribozomi su mali, nema mikrotubula, pa je citoplazma nepomična, a cilije i bičevi imaju posebnu građu.

Eukariotske ćelije imaju jezgro u kojem se nalaze hromozomi - linearne DNK molekule povezane s proteinima; različite membranske organele nalaze se u citoplazmi.

Biljne ćelije se razlikuju po prisustvu debelog celuloznog ćelijskog zida, plastida i velike centralne vakuole koja pomera jezgro na periferiju. Ćelijski centar viših biljaka ne sadrži centriole. Ugljikohidrat za skladištenje je škrob.

Gljivične ćelije imaju ćelijski zid koji sadrži hitin, centralnu vakuolu u citoplazmi i nema plastida. Samo neke gljive imaju centriol u centru ćelije. Glavna rezerva ugljenih hidrata je glikogen.

Životinjske ćelije, u pravilu, imaju tanak stanični zid, ne sadrže plastide i centralnu vakuolu; ćelijski centar karakterizira centriol. Ugljikohidrat za skladištenje je glikogen.

Struktura eukariotske ćelije

Tipična eukariotska ćelija ima tri komponente: membranu, citoplazmu i jezgro.

Stanične membrane

Izvana je ćelija okružena membranom čija je osnova plazma membrana ili plazmalema, koja ima tipičnu strukturu i debljinu od 7,5 nm.

Ćelijska membrana obavlja važne i vrlo raznolike funkcije: određuje i održava oblik ćelije; štiti ćeliju od mehaničkih učinaka prodiranja štetnih bioloških agenasa; obavlja prijem mnogih molekularnih signala (na primjer, hormona); ograničava unutrašnji sadržaj ćelije; regulira metabolizam između stanice i okoline, osiguravajući postojanost unutarćelijskog sastava; sudjeluje u formiranju međućelijskih kontakata i raznih vrsta specifičnih izbočina citoplazme (mikrovile, cilije, flagele).

Ugljična komponenta u membrani životinjskih stanica naziva se glikokaliks.

Razmjena supstanci između ćelije i njene okoline odvija se stalno. Mehanizmi transporta supstanci u ćeliju i van nje zavise od veličine transportovanih čestica. Male molekule i ione prenosi stanica direktno preko membrane u obliku aktivnog i pasivnog transporta.

Ovisno o vrsti i smjeru, razlikuju se endocitoza i egzocitoza.

Apsorpcija i oslobađanje čvrstih i velikih čestica nazivaju se fagocitoza, odnosno reverzna fagocitoza; tekuće ili otopljene čestice nazivaju se pinocitoza i reverzna pinocitoza.

Citoplazma

Citoplazma je unutrašnji sadržaj ćelije i sastoji se od hijaloplazme i raznih unutarćelijskih struktura koje se nalaze u njoj.

Hijaloplazma (matriks) je vodena otopina anorganskih i organskih tvari koje mogu mijenjati svoj viskozitet i stalno se kreću. Sposobnost kretanja ili protoka citoplazme naziva se cikloza.

Matrica je aktivno okruženje u kojem se odvijaju mnogi fizički i hemijski procesi i koje ujedinjuje sve elemente ćelije u jedinstven sistem.

Citoplazmatske strukture ćelije su predstavljene inkluzijama i organelama. Inkluzije su relativno nestabilne, nalaze se u određenim tipovima ćelija u određenim trenucima života, na primjer, kao zalihe nutrijenata (zrna škroba, proteina, kapi glikogena) ili proizvoda koji se oslobađaju iz stanice. Organele su trajne i bitne komponente većine ćelija, imaju specifičnu strukturu i obavljaju vitalnu funkciju.

Membranske organele eukariotske ćelije uključuju endoplazmatski retikulum, Golgijev aparat, mitohondrije, lizozome i plastide.

Endoplazmatski retikulum. Čitava unutrašnja zona citoplazme ispunjena je brojnim malim kanalima i šupljinama čiji su zidovi membrane slične strukture plazma membrani. Ovi se kanali granaju, povezuju jedan s drugim i formiraju mrežu koja se naziva endoplazmatski retikulum.

Endoplazmatski retikulum je heterogen po svojoj strukturi. Postoje dvije poznate njegove vrste: zrnasta i glatka. Na membranama kanala i šupljina granularne mreže nalaze se mnoga mala okrugla tijela - ribozomi, koji daju membranama grub izgled. Membrane glatkog endoplazmatskog retikuluma ne nose ribozome na svojoj površini.

Endoplazmatski retikulum obavlja mnoge različite funkcije. Glavna funkcija granularnog endoplazmatskog retikuluma je učešće u sintezi proteina, koja se javlja u ribosomima.

Sinteza lipida i ugljikohidrata odvija se na membranama glatkog endoplazmatskog retikuluma. Svi ovi produkti sinteze akumuliraju se u kanalima i šupljinama, a zatim se transportuju u različite organele ćelije, gdje se troše ili akumuliraju u citoplazmi kao ćelijske inkluzije. Endoplazmatski retikulum povezuje glavne organele ćelije.

Golgijev aparat

U mnogim životinjskim ćelijama, kao što su nervne ćelije, ima oblik složene mreže koja se nalazi oko jezgra. U stanicama biljaka i protozoa, Golgijev aparat predstavljen je pojedinačnim tijelima u obliku srpa ili štapa. Struktura ove organele je slična u ćelijama biljnih i životinjskih organizama, uprkos raznolikosti njenog oblika.

Golgijev aparat uključuje: šupljine ograničene membranama i smještene u grupama (5-10); veliki i mali mjehurići koji se nalaze na krajevima šupljina. Svi ovi elementi čine jedan kompleks.

Golgijev aparat obavlja mnoge važne funkcije. Proizvodi sintetičke aktivnosti ćelije - proteini, ugljikohidrati i masti - prenose se do nje kroz kanale endoplazmatskog retikuluma. Sve te tvari se prvo akumuliraju, a zatim u obliku velikih i malih mjehurića ulaze u citoplazmu i ili se koriste u samoj ćeliji tokom njenog života, ili se iz nje uklanjaju i koriste u tijelu. Na primjer, u stanicama gušterače sisara sintetiziraju se probavni enzimi koji se akumuliraju u šupljinama organela. Tada se formiraju mjehurići ispunjeni enzimima. Izlučuju se iz ćelija u kanal gušterače, odakle se ulijevaju u crijevnu šupljinu. Druga važna funkcija ove organele je da se na njenim membranama odvija sinteza masti i ugljikohidrata (polisaharida) koji se koriste u ćeliji i koji su dio membrana. Zahvaljujući aktivnosti Golgijevog aparata dolazi do obnavljanja i rasta plazma membrane.

Mitohondrije

Citoplazma većine životinjskih i biljnih ćelija sadrži mala tijela (0,2-7 mikrona) - mitohondrije (grčki "mitos" - nit, "chondrion" - zrno, granula).

Mitohondrije su jasno vidljive u svjetlosnom mikroskopu, pomoću kojeg možete ispitati njihov oblik, lokaciju i prebrojati njihov broj. Unutrašnja struktura mitohondrija proučavana je pomoću elektronskog mikroskopa. Ljuska mitohondrija sastoji se od dvije membrane - vanjske i unutrašnje. Vanjska membrana je glatka, ne stvara nabore ili izrasline. Unutrašnja membrana, naprotiv, formira brojne nabore koji su usmjereni u mitohondrijalnu šupljinu. Nabori unutrašnje membrane nazivaju se kriste (latinski “crista” - greben, izraslina).Broj krista varira u mitohondrijima različitih ćelija. Može ih biti od nekoliko desetina do nekoliko stotina, s posebno mnogo krista u mitohondrijima aktivno funkcionalnih stanica, poput mišićnih stanica.

Mitohondrije se nazivaju „elektrane“ ćelija jer je njihova glavna funkcija sinteza adenozin trifosforne kiseline (ATP). Ova kiselina se sintetiše u mitohondrijima ćelija svih organizama i predstavlja univerzalni izvor energije neophodne za vitalne procese ćelije i celog organizma.

Nove mitohondrije nastaju podjelom mitohondrija koji već postoje u ćeliji.

Lizozomi

Oni su mala okrugla tijela. Svaki lizozom je odvojen od citoplazme membranom. Unutar lizozoma nalaze se enzimi koji razgrađuju proteine, masti, ugljikohidrate i nukleinske kiseline.

Lizozomi se približavaju čestici hrane koja je ušla u citoplazmu, stapaju se s njom i formira se jedna probavna vakuola unutar koje se nalazi čestica hrane okružena enzimima lizosoma. Tvari nastale kao rezultat probave čestica hrane ulaze u citoplazmu i koristi ih stanica.

Posjedujući sposobnost aktivnog varenja hranljivih materija, lizozomi učestvuju u uklanjanju delova ćelije, celih ćelija i organa koji umiru tokom vitalne aktivnosti. Stvaranje novih lizosoma događa se stalno u ćeliji. Enzimi sadržani u lizosomima, kao i svaki drugi protein, sintetiziraju se na ribosomima u citoplazmi. Ovi enzimi zatim putuju kroz endoplazmatski retikulum do Golgijevog aparata, u čijim se šupljinama formiraju lizozomi. U ovom obliku, lizozomi ulaze u citoplazmu.

Plastidi

Plastidi se nalaze u citoplazmi svih biljnih ćelija. U životinjskim ćelijama nema plastida. Postoje tri glavne vrste plastida: zeleni - hloroplasti; crvena, narandžasta i žuta - hromoplasti; bezbojni - leukoplasti.

Za većinu ćelija potrebne su i organele koje nemaju membransku strukturu. To uključuje ribozome, mikrofilamente, mikrotubule i ćelijski centar.

Ribosomi. Ribosomi se nalaze u ćelijama svih organizama. To su mikroskopska okrugla tijela promjera 15-20 nm. Svaki ribosom se sastoji od dvije čestice nejednake veličine, male i velike.

Jedna ćelija sadrži više hiljada ribozoma; oni se nalaze ili na membranama granularnog endoplazmatskog retikuluma ili slobodno leže u citoplazmi. Ribosomi sadrže proteine ​​i RNK. Funkcija ribozoma je sinteza proteina. Sinteza proteina je složen proces koji ne provodi jedan ribosom, već cijela grupa, uključujući i do nekoliko desetina ujedinjenih ribozoma. Ova grupa ribozoma naziva se polizom. Sintetizirani proteini se prvo akumuliraju u kanalima i šupljinama endoplazmatskog retikuluma, a zatim se transportuju do organela i staničnih mjesta gdje se troše. Endoplazmatski retikulum i ribozomi koji se nalaze na njegovim membranama predstavljaju jedinstveni aparat za biosintezu i transport proteina.

Mikrotubule i mikrofilamenti

Strukture nalik na niti koje se sastoje od različitih kontraktilnih proteina i određuju motoričke funkcije ćelije. Mikrotubule izgledaju kao šuplji cilindri, čiji se zidovi sastoje od proteina - tubulina. Mikrofilamenti su vrlo tanke, dugačke strukture u obliku niti koje se sastoje od aktina i miozina.

Mikrotubule i mikrofilamenti prožimaju čitavu citoplazmu ćelije, formirajući njen citoskelet, izazivajući ciklozu, unutarćelijska pomeranja organela, divergenciju hromozoma prilikom deobe nuklearnog materijala itd.

Ćelijski centar (centrosom). U životinjskim ćelijama, u blizini jezgra nalazi se organela koja se zove ćelijski centar. Glavni dio ćelijskog centra se sastoji od dva mala tijela - centriola, smještena u malom području zgusnute citoplazme. Svaki centriol ima oblik cilindra dužine do 1 µm. Centriole igraju važnu ulogu u diobi stanica; učestvuju u formiranju diobenog vretena.

U procesu evolucije različite ćelije su se prilagođavale životu u različitim uslovima i obavljanju određenih funkcija. To je zahtijevalo prisustvo posebnih organela u njima, koje se nazivaju specijaliziranim za razliku od organoida opće namjene o kojima je gore raspravljano. To uključuje kontraktilne vakuole protozoa, miofibrile mišićnih vlakana, neurofibrile i sinaptičke vezikule nervnih ćelija, mikrovile epitelnih ćelija, cilije i flagele nekih protozoa.

Core

Jedro je najvažnija komponenta eukariotskih ćelija. Većina ćelija ima jedno jezgro, ali se nalaze i višejezgrene ćelije (u nizu protozoa, u skeletnim mišićima kičmenjaka). Neke visokospecijalizirane stanice gube svoje jezgre (crvena krvna zrnca sisara, na primjer).

Jezgro, u pravilu, ima sferni ili ovalni oblik, rjeđe može biti segmentirano ili fusiformno. Jezgro se sastoji od nuklearnog omotača i karioplazme koja sadrži kromatin (hromozome) i jezgre.

Nuklearni omotač čine dvije membrane (vanjska i unutrašnja) i sadrži brojne pore kroz koje se razmjenjuju različite tvari između jezgre i citoplazme.

Karioplazma (nukleoplazma) je rastvor nalik na žele koji sadrži različite proteine, nukleotide, jone, kao i hromozome i nukleolus.

Nukleolus je malo okruglo tijelo, intenzivno obojeno i nalazi se u jezgrima ćelija koje se ne dijele. Funkcija nukleola je sinteza rRNA i njena veza sa proteinima, tj. sastavljanje ribosomskih podjedinica.

Kromatin su grudvice, granule i filamentne strukture formirane od molekula DNK u kompleksu s proteinima koji su posebno obojeni određenim bojama. Različiti dijelovi molekula DNK unutar hromatina imaju različite stupnjeve helikalizacije, te se stoga razlikuju po intenzitetu boje i prirodi genetske aktivnosti. Hromatin je oblik postojanja genetskog materijala u ćelijama koje se ne dijele i pruža mogućnost udvostručavanja i implementacije informacija sadržanih u njemu. Tokom diobe ćelije, spirale DNK i strukture kromatina formiraju hromozome.

Hromozomi su guste, intenzivno obojene strukture koje su jedinice morfološke organizacije genetskog materijala i osiguravaju njegovu preciznu distribuciju tokom diobe ćelije.

Broj hromozoma u ćelijama svake biološke vrste je konstantan. Obično su u jezgri tjelesnih stanica (somatski) hromozomi predstavljeni u parovima, u zametnim stanicama nisu u paru. Jedan skup hromozoma u zametnim ćelijama naziva se haploidni (n), dok se skup hromozoma u somatskim ćelijama naziva diploidni (2n). Kromosomi različitih organizama razlikuju se po veličini i obliku.

Diploidni skup hromozoma stanica određene vrste živog organizma, karakteriziran brojem, veličinom i oblikom kromosoma, naziva se kariotip. U hromozomskom setu somatskih ćelija, upareni hromozomi se nazivaju homologni, hromozomi iz različitih parova se nazivaju nehomolognim. Homologni hromozomi su identični po veličini, obliku i sastavu (jedan je naslijeđen od majčinog organizma, drugi od očevog organizma). Kromosomi kao dio kariotipa se također dijele na autosome, ili nespolne hromozome, koji su isti kod muških i ženskih pojedinaca, i heterohromozome, ili polne hromozome, koji su uključeni u određivanje pola i razlikuju se kod muškaraca i žena. Ljudski kariotip je predstavljen sa 46 hromozoma (23 para): 44 autosoma i 2 polna hromozoma (žene imaju dva identična X hromozoma, muškarci imaju X i Y hromozoma).

Jezgro pohranjuje i implementira genetske informacije, kontrolira proces biosinteze proteina i, preko proteina, sve druge životne procese. Jezgro je uključeno u replikaciju i distribuciju nasljednih informacija između ćelija kćeri, a samim tim iu regulaciju diobe stanica i razvojnih procesa u tijelu.

Ćelija je jedinstven živi sistem koji se sastoji od dva neraskidivo povezana dijela - citoplazme i jezgra (tabela boja XII).

Citoplazma- ovo je unutrašnje polutečno okruženje u kojem se nalazi jezgro i sve organele ćelije. Ima fino zrnatu strukturu, kroz koju prodiru brojne tanke niti. Sadrži vodu, rastvorene soli i organske materije. Glavna funkcija citoplazme je da se ujedini u jednu i osigura interakciju jezgra i svih organela ćelije.

Vanjska membrana okružuje ćeliju tankim filmom koji se sastoji od dva sloja proteina, između kojih je sloj masti. Prožeta je brojnim malim porama kroz koje se odvija razmjena jona i molekula između ćelije i okoline. Debljina membrane je 7,5-10 nm, prečnik pora je 0,8-1 nm. U biljkama se na vrhu formira membrana od vlakana. Glavne funkcije vanjske membrane su ograničavanje unutrašnjeg okruženja ćelije, zaštita od oštećenja, regulacija protoka jona i molekula, uklanjanje metaboličkih produkata i sintetiziranih tvari (tajni), povezivanje stanica i tkiva (zbog izraslina i nabora ). Vanjska membrana osigurava prodiranje velikih čestica u ćeliju fagocitozom (vidi odjeljke u “Zoologiji” - “Protozoe”, u “Anatomiji” – “Krv”). Na sličan način, ćelija upija kapljice tečnosti - pinocitoza (od grčkog "pino" - piće).

Endoplazmatski retikulum(EPS) je složen sistem kanala i šupljina koji se sastoje od membrana koje prodiru kroz cijelu citoplazmu. Postoje dvije vrste EPS-a - zrnati (hrapavi) i glatki. Na membranama granularne mreže nalazi se mnogo sićušnih tijela - ribozoma; nema ih u glatkoj mreži. Osnovna funkcija EPS-a je učešće u sintezi, akumulaciji i transportu glavnih organskih supstanci koje proizvodi ćelija. Proteini se sintetiziraju u granuliranom EPS-u, a ugljikohidrati i masti se sintetiziraju u glatkom EPS-u.

Ribosomi- mala tijela, prečnika 15-20 nm, koja se sastoje od dvije čestice. Ima ih na stotine hiljada u svakoj ćeliji. Većina ribozoma se nalazi na membranama granularnog ER, a neki se nalaze u citoplazmi. Sastoje se od proteina i r-RNA. Glavna funkcija ribozoma je sinteza proteina.

Mitohondrije- to su mala tijela, veličine 0,2-0,7 mikrona. Njihov broj u ćeliji dostiže nekoliko hiljada. Često mijenjaju oblik, veličinu i lokaciju u citoplazmi, prelazeći u svoj najaktivniji dio. Vanjski omotač mitohondrija sastoji se od dvije troslojne membrane. Vanjska membrana je glatka, unutrašnja formira brojne izrasline na kojima se nalaze respiratorni enzimi. Unutrašnja šupljina mitohondrija je ispunjena tečnošću u kojoj se nalaze ribozomi, DNK i RNK. Nove mitohondrije nastaju kada se stare podijele. Glavna funkcija mitohondrija je sinteza ATP-a. Sintetiziraju malu količinu proteina, DNK i RNK.

Plastidi karakterističan samo za biljne ćelije. Postoje tri vrste plastida - hloroplasti, hromoplasti i leukoplasti. Sposobni su da se međusobno prelaze jedno u drugo. Plastidi se razmnožavaju fisijom.

Hloroplasti(60) su zelene boje i ovalnog oblika. Njihova veličina je 4-6 mikrona. Sa površine, svaki hloroplast je omeđen s dvije troslojne membrane - vanjskom i unutarnjom. Unutra je ispunjen tekućinom, u kojoj se nalazi nekoliko desetina posebnih, međusobno povezanih cilindričnih struktura - grana, kao i ribozomi, DNK i RNK. Svaka grana se sastoji od nekoliko desetina ravnih membranskih vrećica koje su postavljene jedna na drugu. U poprečnom presjeku ima zaobljen oblik, promjer mu je 1 mikron. Sav hlorofil koncentriran je u granama, u njima se odvija proces fotosinteze. Nastali ugljikohidrati se prvo akumuliraju u hloroplastu, zatim ulaze u citoplazmu, a odatle u druge dijelove biljke.

Hromoplasti odrediti crvenu, narandžastu i žutu boju cvijeća, plodova i jesenskog lišća. Imaju oblik višestrukih kristala koji se nalaze u citoplazmi ćelije.

Leukoplasti bezbojan. Nalaze se u neobojenim dijelovima biljaka (stabljike, gomolji, korijenje) i imaju okrugli ili štapićasti oblik (veličine 5-6 mikrona). U njima se deponuju rezervne materije.

Ćelijski centar nalazi se u ćelijama životinja i nižih biljaka. Sastoji se od dva mala cilindra - centriola (promjera oko 1 μm), smještenih okomito jedan na drugi. Njihovi zidovi se sastoje od kratkih cijevi, šupljina je ispunjena polutečnom tvari. Njihova glavna uloga je formiranje vretena i ravnomjerna raspodjela hromozoma među ćelijama kćerima.

Golgijev kompleks dobio je ime po italijanskom naučniku koji ga je prvi otkrio u nervnim ćelijama. Ima raznolik oblik i sastoji se od šupljina omeđenih membranama, cijevi koje se protežu od njih i vezikula smještenih na njihovim krajevima. Glavna funkcija je akumulacija i izlučivanje organskih tvari sintetiziranih u endoplazmatskom retikulumu, formiranje lizosoma.

Lizozomi- okrugla tijela prečnika oko 1 mikrona. Na površini lizozom je omeđen troslojnom membranom, unutar nje se nalazi kompleks enzima koji razgrađuju ugljikohidrate, masti i proteine. U ćeliji postoji nekoliko desetina lizosoma. Novi lizozomi se formiraju u Golgijevom kompleksu. Njihova glavna funkcija je probaviti hranu koja je fagocitozom ušla u ćeliju i ukloniti mrtve organele.

Organoidi kretanja- bičevi i cilije - su ćelijski izdanci i imaju istu strukturu kod životinja i biljaka (njihovo zajedničko porijeklo). Kretanje višećelijskih životinja osigurava se kontrakcijama mišića. Glavna strukturna jedinica mišićne ćelije su miofibrili - tanki filamenti dužine više od 1 cm, promjera 1 mikrona, smješteni u snopovima duž mišićnog vlakna.

Ćelijske inkluzije- ugljeni hidrati, masti i proteini - spadaju u nepostojane komponente ćelije. Povremeno se sintetiziraju, akumuliraju u citoplazmi kao rezervne tvari i koriste se u procesu vitalne aktivnosti tijela.

Ugljikohidrati su koncentrirani u zrnima škroba (u biljkama) i glikogenu (kod životinja). Ima ih mnogo u ćelijama jetre, gomoljima krompira i drugim organima. Masti se akumuliraju u obliku kapljica u sjemenkama biljaka, potkožnom tkivu, vezivnom tkivu itd. Proteini se talože u obliku zrna u životinjskim jajima, sjemenkama biljaka i drugim organima.

Core- jedna od najvažnijih organela ćelije. Od citoplazme je odvojen nuklearnim omotačem koji se sastoji od dvije troslojne membrane, između kojih se nalazi uska traka polutekuće tvari. Kroz pore nuklearne membrane, tvari se razmjenjuju između jezgre i citoplazme. Šupljina nukleusa ispunjena je nuklearnim sokom. Sadrži nukleolus (jedan ili više), hromozome, DNK, RNK, proteine ​​i ugljikohidrate. Nukleolus je okruglo tijelo veličine od 1 do 10 mikrona ili više; sintetiše RNK. Hromozomi su vidljivi samo u ćelijama koje se dijele. U interfaznom (nedeljivom) jezgru prisutni su u obliku tankih dugih lanaca hromatina (veze DNK-protein). Sadrže nasljedne podatke. Broj i oblik hromozoma u svakoj vrsti životinja i biljaka su strogo definisani. Somatske ćelije, koje čine sve organe i tkiva, sadrže diploidni (dvostruki) set hromozoma (2n); polne ćelije (gamete) - haploidni (pojedinačni) skup hromozoma (n). Diploidni skup hromozoma u jezgru somatske ćelije nastaje iz uparenih (identičnih) homolognih hromozoma. Hromozomi različitih parova (nehomologan) razlikuju se jedni od drugih po obliku, lokaciji centromere I sekundarne konstrikcije.

Prokarioti- to su organizmi sa malim, primitivno raspoređenim ćelijama, bez jasno definisanog jezgra. To uključuje plavo-zelene alge, bakterije, fage i viruse. Virusi su molekule DNK ili RNK obložene proteinskim omotačem. Toliko su male da se mogu vidjeti samo elektronskim mikroskopom. Nedostaju im citoplazma, mitohondrije i ribozomi, pa nisu u stanju da sintetiziraju proteine ​​i energiju neophodne za njihov život. Kada uđu u živu ćeliju koristeći strane organske tvari i energiju, normalno se razvijaju.

Eukarioti- organizmi sa većim tipičnim ćelijama koje sadrže sve glavne organele: jezgro, endoplazmatski retikulum, mitohondrije, ribozome, Golgijev kompleks, lizozome i druge. Eukarioti uključuju sve ostale biljne i životinjske organizme. Njihove ćelije imaju sličan tip strukture, što uvjerljivo dokazuje jedinstvo njihovog porijekla.

Plan: I. Citologija. II. Struktura ćelije: 1. membrana; 2. jezgro; 3. citoplazma: a) organele: 1. endoplazmatski retikulum; 2.ribozomi; 3. Golgijev kompleks; 4.lizozomi; 5.ćelijski centar; 6.energetske organele. b) ćelijske inkluzije: 1. ugljeni hidrati; 2. masti; 3. proteini. III. Ćelijske funkcije: 1. ćelijska dioba; 2. metabolizam: a) plastični metabolizam; b) energetski metabolizam. 3. razdražljivost; 4. uloga organskih supstanci u realizaciji ćelijskih funkcija: a) proteini; b) ugljeni hidrati; c) masti; d) nukleinske kiseline: 1. DNK; 2. RNA; d) ATP. IV. Nova otkrića u oblasti ćelija. V. Habarovsk citolozi. VI. Zaključak Cytology. Citologija (grčki "cytos" - ćelija, "logos" - nauka) je nauka o ćelijama. Citologija proučava strukturu i hemijski sastav ćelija, funkcije ćelija u organizmu životinja i biljaka, reprodukciju i razvoj ćelija, prilagođavanje ćelija uslovima životne sredine. Moderna citologija je kompleksna nauka. Najtješnje je povezana s drugim biološkim naukama, na primjer, s botanikom, zoologijom, fiziologijom, proučavanjem evolucije organskog svijeta, kao i s molekularnom biologijom, hemijom, fizikom i matematikom. Citologija je jedna od mladih bioloških nauka, stara je oko 100 godina. Termin "ćelija" star je oko 300 godina. Proučavajući ćeliju kao najvažniju jedinicu živih bića, citologija zauzima centralno mjesto u nizu bioloških disciplina. Proučavanje ćelijske strukture organizama počelo je mikroskopima u 17. vijeku, au 19. stoljeću stvorena je jedinstvena ćelijska teorija za cijeli organski svijet (T. Schwann, 1839). U 20. veku, brzi napredak citologije olakšale su nove metode: elektronska mikroskopija, indikatori izotopa, kultivacija ćelija, itd. Naziv „ćelija“ predložio je Englez R. Hooke još 1665. godine, ali tek u 19. veku. da li je počelo njegovo sistematsko proučavanje. Unatoč činjenici da stanice mogu biti dio različitih organizama i organa (bakterije, jaja, crvena krvna zrnca, živci, itd.), pa čak i postojati kao nezavisni (protozojski) organizmi, pronađene su mnoge sličnosti u njihovoj strukturi i funkcijama. Iako je jedna ćelija najjednostavniji oblik života, njena struktura je prilično složena... Struktura ćelije. Ćelije se nalaze u međućelijskoj supstanci, koja im obezbjeđuje mehaničku čvrstoću, ishranu i disanje. Glavni dijelovi svake ćelije su citoplazma i jezgro. Ćelija je prekrivena membranom koja se sastoji od nekoliko slojeva molekula, osiguravajući selektivnu propusnost tvari. Citoplazma sadrži sićušne strukture koje se nazivaju organele. Ćelijske organele uključuju: endoplazmatski retikulum, ribozome, mitohondrije, lizozome, Golgijev kompleks, ćelijski centar. Membrane. Ako mikroskopom pregledate ćeliju biljke, na primjer, korijen luka, vidjet ćete da je okružena relativno debelom membranom. U divovskom aksonu lignje jasno je vidljiva školjka potpuno drugačije prirode. Ali nije ovojnica ta koja bira koje supstance će dozvoliti, a koje ne ući u akson. Ćelijska školjka služi kao dodatni „zemljani bedem“ koji okružuje i štiti glavni zid tvrđave – ćelijsku membranu sa svojim automatskim vratima, pumpama, posebnim „posmatračima“, zamkama i drugim nevjerovatnim uređajima. „Membrana je tvrđavski zid ćelije“, ali samo u smislu da zatvara i štiti unutrašnji sadržaj ćelije. Biljna ćelija se može odvojiti od spoljašnje ljuske. Membrana bakterija može biti uništena. Tada se može činiti da uopće nisu odvojeni od okolnog rastvora - oni su samo komadi želea sa unutrašnjim inkluzijama. Nove fizičke metode, prvenstveno elektronska mikroskopija, omogućile su ne samo da se sa sigurnošću utvrdi prisustvo membrane, već i da se ispitaju neki njeni detalji. Unutrašnji sadržaj ćelije i njene membrane sastoje se uglavnom od istih atoma. Ovi atomi - ugljenik, kiseonik, vodonik, azot - nalaze se na početku periodnog sistema. Na elektronskoj fotografiji tankog presjeka, ćelije membrane su vidljive kao dvije tamne linije. Ukupna debljina membrane može se precizno izmjeriti iz ovih slika. Ona je jednaka samo 70-80 A (1A = 10-8 cm), tj. 10 hiljada puta manje od debljine ljudske dlake. Dakle, ćelijska membrana je vrlo fino molekularno sito. Međutim, membrana je vrlo neobično sito. Njegove pore više podsjećaju na dugačke uske prolaze u zidu tvrđave srednjovjekovnog grada. Visina i širina ovih prolaza su 10 puta manje od njihove dužine. Osim toga, rupe su vrlo rijetke u ovom situ - pore u nekim ćelijama zauzimaju samo milioniti dio površine membrane. Ovo odgovara samo jednoj rupi u području konvencionalnog sita za kosu za prosijavanje brašna, tj. Sa uobičajene tačke gledišta, membrana uopće nije sito. Core. Jedro je najvidljivija i najveća organela ćelije, koja je prva privukla pažnju istraživača. Ćelijsko jezgro (latinski nucleus, grčki karion) otkrio je 1831. škotski naučnik Robert Brown. Može se uporediti s kibernetičkim sistemom, gdje se odvija skladištenje, obrada i prijenos u citoplazmu ogromnih informacija sadržanih u vrlo maloj količini. Jedro igra glavnu ulogu u naslijeđu. Nukleus također obavlja funkciju obnavljanja integriteta ćelijskog tijela (regeneracije) i regulator je svih vitalnih funkcija ćelije. Oblik jezgra je najčešće sferni ili jajolik. Najvažnija komponenta jezgre je kromatin (od grčkog krom - boja, boja) - tvar koja se lako boji nuklearnim bojama. Jezgro je odvojeno od citoplazme dvostrukom membranom, koja je direktno povezana sa endoplazmatskim retikulumom i Golgijevim kompleksom. Na nuklearnoj membrani nalaze se pore, kroz koje (kao i kroz vanjsku citoplazmatsku membranu) neke tvari prolaze lakše od drugih, tj. pore obezbeđuju selektivnu propusnost membrane. Unutrašnji sadržaj jezgra je nuklearni sok, koji ispunjava prostor između struktura jezgra. Jezgro uvijek sadrži jednu ili više nukleola. Ribosomi se formiraju u nukleolu. Stoga postoji direktna veza između aktivnosti ćelije i veličine nukleola: što su aktivniji procesi biosinteze proteina, to su jezgre veće i, obrnuto, u ćelijama gde je sinteza proteina ograničena, jezgre su ili veoma male ili potpuno odsutan. Jezgro sadrži strukture nalik na niti koje se nazivaju hromozomi. Jezgro ćelije u ljudskom tijelu (osim polnih hromozoma) sadrži 46 hromozoma. Hromozomi su nosioci nasljednih sklonosti tijela, koje se prenose s roditelja na potomstvo. Većina ćelija sadrži jedno jezgro, ali postoje i višejezgrene ćelije (u jetri, u mišićima itd.). Uklanjanje jezgra čini ćeliju neodrživom. Citoplazma. Citoplazma je polutečna sluzava bezbojna masa koja sadrži 75-85% vode, 10-12% proteina i aminokiselina, 4-6% ugljenih hidrata, 2-3% masti i lipida, 1% neorganskih i drugih materija. Citoplazmatski sadržaj ćelije je u stanju da se kreće, što doprinosi optimalnom postavljanju organela, boljim biohemijskim reakcijama, oslobađanju metaboličkih produkata itd. Sloj citoplazme formira različite formacije: cilije, flagele, površinske izrasline.Citoplazmu prodire složeni mrežasti sistem povezan sa vanjskom plazma membranom i sastoji se od međusobno povezanih tubula, vezikula i spljoštenih vrećica. Ovaj mrežni sistem se naziva vakuolarnim sistemom. Organoidi. Citoplazma sadrži niz najmanjih ćelijskih struktura - organele, koje obavljaju različite funkcije. Organele osiguravaju vitalnu aktivnost ćelije. Endoplazmatski retikulum. Naziv ove organele odražava njen položaj u središnjem dijelu citoplazme (grč. "endon" - unutra). EPS je veoma razgranat sistem tubula, cevčica, vezikula, cisterni različitih veličina i oblika, omeđenih membranama od citoplazme ćelije. EPS dolazi u dva tipa: granularni, koji se sastoji od tubula i cisterni, čija je površina posuta zrncima (granulama) i agranularni, tj. glatko (bez zrna). Grana u endoplazmatskom retikulumu nisu ništa drugo do ribozomi. Zanimljivo je da se u ćelijama životinjskih embriona uočava uglavnom granularni EPS, a kod odraslih oblika agranularni EPS. Znajući da ribosomi u citoplazmi služe kao mjesto sinteze proteina, može se pretpostaviti da granularni EPS prevladava u stanicama koje aktivno sintetiziraju protein. Smatra se da je agranularna mreža u većoj mjeri prisutna u onim stanicama u kojima se odvija aktivna sinteza lipida (masti i masti sličnih tvari). Oba tipa endoplazmatskog retikuluma ne samo da sudjeluju u sintezi organskih tvari, već ih akumuliraju i transportuju do odredišta, reguliraju metabolizam između stanice i okoline. Ribosomi. Ribosomi su nemembranske ćelijske organele koje se sastoje od ribonukleinske kiseline i proteina. Njihova unutrašnja struktura uglavnom ostaje misterija. U elektronskom mikroskopu izgledaju kao okrugle granule ili granule u obliku gljive. Svaki ribosom je žljebom podijeljen na velike i male dijelove (podjedinice). Često je nekoliko ribozoma spojeno lancem posebne ribonukleinske kiseline (RNA) koja se zove glasnička RNK (mRNA). Ribosomi obavljaju jedinstvenu funkciju sinteze proteinskih molekula iz aminokiselina. Golgijev kompleks. Proizvodi biosinteze ulaze u lumene šupljina i tubula ER, gdje se koncentrišu u poseban aparat - Golgijev kompleks, koji se nalazi u blizini jezgra. Golgijev kompleks je uključen u transport biosintetskih proizvoda do površine ćelije i njihovo uklanjanje iz ćelije, formiranje lizosoma itd. Golgijev kompleks otkrio je italijanski citolog Camilio Golgi (1844 – 1926) i 1898. nazvan je „Golgijev kompleks (aparat).“ Proteini proizvedeni u ribosomima ulaze u Golgijev kompleks, a kada ih zahtijeva druga organela, dio Golgijevog kompleksa se odvaja i protein se isporučuje na traženu lokaciju. Lizozomi. Lizozomi (od grčkog "lyseo" - rastvaranje i "soma" - tijelo) su ćelijske organele ovalnog oblika okružene jednoslojnom membranom. Sadrže skup enzima koji uništavaju proteine, ugljikohidrate i lipide. Ako je lizozomalna membrana oštećena, enzimi počinju da razgrađuju i uništavaju unutrašnji sadržaj ćelije, te ona umire. Ćelijski centar. Ćelijski centar se može posmatrati u ćelijama koje su sposobne da se dele. Sastoji se od dva štapićasta tijela - centriola. Smješten u blizini jezgra i Golgijevog kompleksa, ćelijski centar učestvuje u procesu diobe ćelije i formiranju diobenog vretena. Energetske organele. Mitohondrije (grčki "mitos" - nit, "hondrion" - granula) nazivaju se energetskim stanicama ćelije. Ovo ime je zbog činjenice da se energija sadržana u hranjivim tvarima izvlači u mitohondrijima. Oblik mitohondrija varira, ali najčešće imaju izgled niti ili granula. Njihova veličina i broj su također varijabilni i zavise od funkcionalne aktivnosti ćelije. Elektronske mikrofotografije pokazuju da se mitohondrije sastoje od dvije membrane: vanjske i unutrašnje. Unutrašnja membrana formira izbočine koje se nazivaju kriste, koje su potpuno prekrivene enzimima. Prisustvo krista povećava ukupnu površinu mitohondrija, što je važno za aktivnu aktivnost enzima. Mitohondrije sadrže svoju specifičnu DNK i ribozome. S tim u vezi, oni se samostalno razmnožavaju tokom diobe stanica. Kloroplasti su u obliku diska ili kugle sa dvostrukom ljuskom - vanjskom i unutrašnjom. Unutar hloroplasta nalaze se i DNK, ribozomi i posebne membranske strukture - grana, povezane jedna s drugom i unutrašnjom membranom hloroplasta. Gran membrane sadrže hlorofil. Zahvaljujući hlorofilu, hloroplasti pretvaraju energiju sunčeve svetlosti u hemijsku energiju ATP-a (adenozin trifosfat). ATP energija se koristi u hloroplastima za sintezu ugljikohidrata iz ugljičnog dioksida i vode. Ćelijske inkluzije. Ćelijske inkluzije uključuju ugljikohidrate, masti i proteine. Ugljikohidrati. Ugljikohidrati se sastoje od ugljika, vodika i kisika. Ugljikohidrati uključuju glukozu, glikogen (životinjski škrob). Mnogi ugljikohidrati su vrlo topljivi u vodi i glavni su izvori energije za sve životne procese. Razgradnjom jednog grama ugljikohidrata oslobađa se 17,2 kJ energije. Masti. Masti se formiraju od istih hemijskih elemenata kao i ugljeni hidrati. Masti su nerastvorljive u vodi. Oni su dio ćelijskih membrana. Masti također služe kao rezervni izvor energije u tijelu. Potpunom razgradnjom jednog grama masti oslobađa se 39,1 kJ energije. Vjeverice. Proteini su glavne supstance ćelije. Proteini se sastoje od ugljenika, vodonika, kiseonika, azota i sumpora. Proteini često sadrže fosfor. Proteini služe kao glavni građevinski materijal. Učestvuju u formiranju ćelijskih membrana, jezgra, citoplazme i organela. Mnogi proteini djeluju kao enzimi (akceleratori kemijskih reakcija). U jednoj ćeliji postoji do 1000 različitih proteina. Razgradnjom proteina u tijelu oslobađa se približno ista količina energije kao i razgradnja ugljikohidrata. Sve te tvari akumuliraju se u citoplazmi stanice u obliku kapljica i zrna različitih veličina i oblika. Povremeno se sintetiziraju u ćeliji i koriste u metaboličkom procesu. Ćelijske funkcije. Ćelija ima različite funkcije: diobu stanica, metabolizam i razdražljivost. Podjela ćelije. Fisija je vrsta ćelijske reprodukcije. Tokom diobe ćelije, hromozomi su jasno vidljivi. Skup hromozoma u ćelijama tela, karakterističan za datu vrstu biljaka i životinja, naziva se kariotip. U svakom višećelijskom organizmu postoje dvije vrste ćelija - somatske (ćelije tijela) i zametne stanice ili gamete. U zametnim ćelijama broj hromozoma je dva puta manji nego u somatskim ćelijama. U somatskim ćelijama svi kromosomi su predstavljeni u parovima - ovaj skup se naziva diploidnim i označen je 2n. Upareni hromozomi (identični po veličini, obliku, strukturi) nazivaju se homologni. U zametnim ćelijama svaki hromozom je pojedinačni. Takav skup se naziva haploidnim i označava se n. Najčešći način diobe somatskih stanica je mitoza. Tokom mitoze, ćelija prolazi kroz niz uzastopnih faza ili faza, kao rezultat toga svaka ćelija kćerka prima isti set hromozoma kao i matična ćelija. Tokom pripreme ćelije za diobu - u interfazi (period između dva čina diobe), broj hromozoma se udvostručuje. Duž svakog originalnog hromozoma sintetizira se tačna kopija iz kemijskih spojeva prisutnih u ćeliji. Udvojeni hromozom se sastoji od dve polovine - hromatida. Svaka hromatida sadrži jedan molekul DNK. Tokom interfaze u ćeliji se odvija proces biosinteze proteina, a sve najvažnije ćelijske strukture se takođe udvostručuju. Trajanje interfaze je u prosjeku 10-20 sati. Zatim dolazi do procesa diobe ćelije – mitoze. Tokom mitoze, ćelija prolazi kroz sledeće četiri faze: profaza, metafaza, anafaza i telofaza. U profazi su jasno vidljive centriole - organele koje igraju određenu ulogu u diobi kćeri hromozoma. Centriole se dijele i kreću na različite polove. Od njih se protežu niti koje formiraju vreteno, koje regulira divergenciju hromozoma do polova ćelije koja se dijeli. Na kraju profaze, nuklearna membrana se raspada, nukleolus nestaje, a kromosomi se spiralno skraćuju. Metafazu karakteriše prisustvo jasno vidljivih hromozoma koji se nalaze u ekvatorijalnoj ravni ćelije. Svaki hromozom se sastoji od dvije hromatide i ima konstrikciju - centromeru, za koju su pričvršćene niti vretena. Nakon podjele centromera, svaka hromatida postaje nezavisni kćer hromozom. U anafazi, kćerki hromozomi se kreću na različite polove ćelije. U posljednjoj fazi - telofazi - hromozomi se ponovo odmotavaju i poprimaju izgled dugih tankih niti. Oko njih se pojavljuje nuklearni omotač, a u jezgri se formira nukleolus. Tokom diobe citoplazme, sve njene organele su ravnomjerno raspoređene između ćelija kćeri. Cijeli proces mitoze obično traje 1-2 sata. Kao rezultat mitoze, sve ćelije kćeri sadrže isti skup hromozoma i iste gene. Stoga je mitoza metoda diobe stanica koja uključuje preciznu distribuciju genetskog materijala između stanica kćeri, pri čemu obje ćelije kćeri primaju diploidni set hromozoma. Biološki značaj mitoze je ogroman. Funkcionisanje organa i tkiva višećelijskog organizma bilo bi nemoguće bez očuvanja istog genetskog materijala u nebrojenim generacijama ćelija. Mitoza osigurava važne životne procese kao što su razvoj embriona, rast, održavanje strukturnog integriteta tkiva sa stalnim gubitkom ćelija tokom njihovog funkcionisanja (zamjena mrtvih crvenih krvnih zrnaca, crijevnog epitela itd.), obnavljanje organa i tkiva nakon oštećenja. Metabolizam. Glavna funkcija ćelije je metabolizam. Hranjivi sastojci i kisik se stalno opskrbljuju stanicama iz međustanične tvari i oslobađaju se proizvodi raspadanja. Tako ljudske ćelije apsorbuju kiseonik, vodu, glukozu, aminokiseline, mineralne soli, vitamine, a uklanjaju ugljen-dioksid, vodu, ureu, mokraćnu kiselinu itd. Skup tvari karakterističnih za ljudske stanice također je svojstven mnogim drugim ćelijama živih organizama: svim životinjskim stanicama, nekim mikroorganizmima. U stanicama zelenih biljaka priroda tvari je značajno drugačija: njihove prehrambene tvari su ugljični dioksid i voda, a oslobađa se kisik. Neke bakterije koje žive na korijenu mahunarki (več, grašak, djetelina, soja) koriste atmosferski dušik kao hranu, a soli dušične kiseline se izlučuju. Za mikroorganizam koji se naseljava u septičke jame i močvare, sumporovodik služi kao hrana, a sumpor se oslobađa, pokrivajući površinu vode i tla žutim premazom sumpora. Dakle, u ćelijama različitih organizama priroda hrane i izlučenih supstanci se razlikuje, ali opšti zakon važi za sve: dok je ćelija živa, postoji neprekidno kretanje supstanci – iz spoljašnje sredine u ćeliju i iz ćelije. ćelije u spoljašnju sredinu. Metabolizam obavlja dvije funkcije. Prva funkcija je osigurati ćeliju građevinskim materijalom. Od tvari koje ulaze u ćeliju - aminokiselina, glukoze, organskih kiselina, nukleotida - u ćeliji se kontinuirano odvija biosinteza proteina, ugljikohidrata, lipida i nukleinskih kiselina. Biosinteza je stvaranje proteina, masti, ugljikohidrata i njihovih spojeva iz jednostavnijih tvari. Tokom procesa biosinteze nastaju supstance karakteristične za određene ćelije organizma. Na primjer, proteini se sintetiziraju u mišićnim stanicama koje osiguravaju kontrakciju mišića. Tijelo ćelije, njene membrane i organele formiraju se od proteina, ugljikohidrata, lipida i nukleinskih kiselina. Reakcije biosinteze su posebno aktivne u mladim, rastućim stanicama. Međutim, biosinteza supstanci se stalno odvija u ćelijama koje su završile rast i razvoj, jer se hemijski sastav ćelije ažurira mnogo puta tokom njenog života. Otkriveno je da se „životni vek“ ćelijskih proteinskih molekula kreće od 2-3 sata do nekoliko dana. Nakon tog perioda, oni se uništavaju i zamjenjuju novosintetiziranim. Tako ćelija zadržava svoje funkcije i hemijski sastav. Skup reakcija koje doprinose izgradnji ćelije i obnavljanju njenog sastava naziva se plastični metabolizam (grčki "plasticos" - oblikovan, izvajan). Druga funkcija metabolizma je da opskrbi ćeliju energijom. Bilo koja manifestacija životne aktivnosti (kretanje, biosinteza supstanci, stvaranje toplote, itd.) zahtijeva utrošak energije. Za opskrbu ćelije energijom koristi se energija kemijskih reakcija, koja se oslobađa kao rezultat razgradnje dolaznih tvari. Ova energija se pretvara u druge vrste energije. Skup reakcija koje stanice opskrbljuju energijom naziva se energetski metabolizam. Plastični i energetski metabolizam su neraskidivo povezani. S jedne strane, sve reakcije plastične izmjene zahtijevaju utrošak energije. S druge strane, za izvođenje reakcije energetskog metabolizma neophodna je stalna sinteza enzima, budući da je “životni vijek” molekula enzima kratak. Putem plastične i energetske razmjene, ćelija komunicira sa vanjskim okruženjem. Ovi procesi su glavni uslov za održavanje života ćelije, izvor njenog rasta, razvoja i funkcionisanja. Živa ćelija je otvoren sistem jer postoji stalna razmena materija i energije između ćelije i njene okoline. Razdražljivost. Žive ćelije su sposobne da reaguju na fizičke i hemijske promene u svom okruženju. Ovo svojstvo ćelija naziva se razdražljivost ili ekscitabilnost. U ovom slučaju, ćelija prelazi iz stanja mirovanja u radno stanje - ekscitaciju. Kada se pobuđuje u ćelijama, menja se brzina biosinteze i razgradnje supstanci, potrošnja kiseonika i temperatura. U uzbuđenom stanju različite ćelije obavljaju svoje inherentne funkcije. Ćelije žlijezde formiraju i luče tvari, mišićne stanice se kontrahiraju, a u nervnim stanicama se pojavljuje slab električni signal – nervni impuls, koji se može širiti preko ćelijske membrane. Uloga organskih spojeva u realizaciji ćelijskih funkcija. Glavna uloga u realizaciji ćelijskih funkcija pripada organskim jedinjenjima. Među njima su proteini, masti, ugljikohidrati i nukleinske kiseline od najveće važnosti. Vjeverice. Proteini su veliki molekuli koji se sastoje od stotina i hiljada elementarnih jedinica – aminokiselina. Ukupno je poznato 20 vrsta aminokiselina u živoj ćeliji. Naziv aminokiseline dobio je zbog sadržaja aminske grupe NH2 u svom sastavu. Proteini zauzimaju posebno mjesto u metabolizmu. F. Engels je ovu ulogu proteina procijenio na sljedeći način: „Život je način postojanja proteinskih tijela čija je bitna poenta stalna razmjena supstanci sa vanjskom prirodom koja ih okružuje, a sa prestankom ovog metabolizma, život je i prestaje, što dovodi do razgradnje proteina.” I zapravo, gdje god ima života, vjeverice se nalaze. Proteini su dio citoplazme, hemoglobina, krvne plazme, mnogih hormona, imunoloških tijela i održavaju postojanost tjelesnog okruženja vode i soli. Bez proteina nema rasta. Enzimi koji su nužno uključeni u sve faze metabolizma su proteinske prirode. Ugljikohidrati. Ugljikohidrati ulaze u organizam u obliku škroba. Nakon što se u probavnom traktu razgrađuju na glukozu, ugljikohidrati se apsorbiraju u krv i apsorbiraju u stanicama. Ugljikohidrati su glavni izvor energije, posebno tokom intenzivnog rada mišića. Tijelo odrasle osobe više od polovine svoje energije dobiva iz ugljikohidrata. Krajnji produkti metabolizma ugljikohidrata su ugljični dioksid i voda. U krvi se količina glukoze održava na relativno konstantnom nivou (oko 0,11%). Smanjenje nivoa glukoze uzrokuje smanjenje tjelesne temperature, poremećaj nervnog sistema i umor. Povećanje količine glukoze uzrokuje njeno taloženje u jetri u obliku rezervnog životinjskog škroba - glikogena. Važnost glukoze za tijelo nije ograničena na njenu ulogu izvora energije. Glukoza je dio citoplazme i stoga je neophodna tokom formiranja novih ćelija, posebno tokom perioda rasta. Ugljeni hidrati su takođe važni u metabolizmu centralnog nervnog sistema. Uz naglo smanjenje količine šećera u krvi, uočavaju se poremećaji nervnog sistema. Javljaju se konvulzije, delirijum, gubitak svijesti i promjene u srčanoj aktivnosti. Masti. Masti dobijene hranom u probavnom traktu razgrađuju se na glicerol i masne kiseline, koje se uglavnom apsorbiraju u limfu, a samo djelimično u krv. Masti tijelo koristi kao bogat izvor energije. Razgradnjom jednog grama masti u tijelu se oslobađa dvostruko više energije od razgradnje iste količine proteina i ugljikohidrata. Masti su takođe deo ćelija (citoplazma, jezgro, ćelijske membrane), gde je njihova količina stabilna i konstantna. Akumulacije masti mogu služiti i drugim funkcijama. Na primjer, potkožna mast sprječava povećan prijenos topline, perinefrična mast štiti bubreg od modrica itd. Nedostatak masti u hrani remeti rad centralnog nervnog sistema i reproduktivnih organa i smanjuje izdržljivost na razne bolesti. Sa mastima telo dobija vitamine rastvorljive u njima (vitamini A, D, E itd.), koji su od vitalnog značaja za čoveka. Nukleinske kiseline. Nukleinske kiseline nastaju u ćelijskom jezgru. Odatle dolazi i naziv (latinski „nukleus” - jezgro). Kao dio hromozoma, nukleinske kiseline učestvuju u skladištenju i prenošenju naslednih svojstava ćelije. Nukleinske kiseline osiguravaju stvaranje proteina. DNK. Molekul DNK - deoksiribonukleinsku kiselinu - otkrio je švicarski liječnik I.F. Misher. Kasnije su saznali da se DNK nalazi u hromozomima jezgra. Glavna funkcija DNK je informativna: redoslijed rasporeda njena četiri nukleotida (nukleotid je monomer; monomer je supstanca koja se sastoji od ponavljajućih elementarnih jedinica) nosi važne informacije - određuje redoslijed rasporeda aminokiselina u linearnom proteinu molekule, tj. njihovu primarnu strukturu. Skup proteina (enzimi, hormoni) određuje svojstva ćelije i organizma. Molekuli DNK pohranjuju informacije o ovim svojstvima i prenose ih generacijama potomaka, tj. DNK je nosilac nasljedne informacije. RNA. RNK - ribonukleinska kiselina - je vrlo slična DNK i takođe je izgrađena od četiri vrste monomernih nukleotida. Glavna razlika između RNK i DNK je jednostruki, a ne dvostruki lanac molekula. Postoji nekoliko tipova RNK, od kojih svi učestvuju u implementaciji nasljednih informacija pohranjenih u DNK molekulima kroz sintezu proteina. ATP. Veoma važnu ulogu u bioenergetici ćelije igra adenil nukleotid za koji su vezana dva ostatka fosforne kiseline. Ova supstanca se zove adenozin trifosforna kiselina (ATP). ATP je univerzalni akumulator biološke energije: svjetlosna energija Sunca i energija sadržana u konzumiranoj hrani pohranjena je u molekulima ATP-a. Sve ćelije koriste ATP (E) energiju za procese biosinteze, kretanje nervnih impulsa, luminescenciju i druge vitalne procese. Nova otkrića u oblasti ćelija. Ćelije raka. Dva Britanca i jedan Amerikanac podijelit će Nobelovu nagradu za medicinu 2001. Njihova otkrića u oblasti razvoja ćelija mogu dovesti do razvoja novih metoda za borbu protiv raka. Prema riječima predstavnika Nobelovog komiteta, medicinski naučnici podijelit će nagradu od 943.000 dolara.61-godišnji Amerikanac Leland Hartwell radi u Centru za istraživanje raka Fred Hutchison u Sijetlu. Britanci, 58-godišnji Timothy Hunt i 52-godišnji Paul Nurse, zaposleni su u Kraljevskom fondu za istraživanje raka u Hertfordshireu i Londonu. Naučna otkrića do kojih su došli laureati odnose se na životni ciklus ćelija raka. Konkretno, otkrili su ključne regulatore diobe stanica - poremećaj ovog procesa dovodi do pojave stanica raka. Rezultati istraživanja mogu se koristiti u dijagnostici bolesti i važni su za izglede za stvaranje novih metoda liječenja raka. Tri pobjednika su određena ujutru 10.08.2001. kao rezultat glasanja članova komisije koje je održano u Institutu Karolinska u Štokholmu. Kloniranje. Klonirana ovca Doli pokazala je svijetu tehnologiju dobivanja tačne kopije životinje iz odrasle ćelije. To znači da je u osnovi postalo moguće dobiti tačnu kopiju osobe. I sada se čovečanstvo suočava sa pitanjem: šta će se desiti ako neko shvati ovu priliku?.. Ako se sjetimo transplantacije organa, koja nam omogućava da zamenimo jedan ili više „rezervnih delova“, onda nam kloniranje teoretski omogućava da obezbedimo potpunu zamenu "jedinice" zvane ljudsko tijelo. Da, ovo je rješenje problema lične besmrtnosti! Uostalom, zahvaljujući kloniranju, možete isključiti bolest, invaliditet, pa čak i smrt iz svojih životnih planova! Zvuči lijepo, zar ne? Pogotovo ako uzmete u obzir da kopije moraju biti žive i istovremeno biti u takvim uslovima da se, u najmanju ruku, ne pokvare. Možete li zamisliti ova “skladišta” živih ljudskih “rezervnih dijelova”? Ali postoji i druga "korist" - korištenje kloniranja ne samo za dobivanje organa, već i za provođenje istraživanja i eksperimenata na živom "materijalu". Nadalje, primamljiva ideja o reprodukciji Ajnštajna, Puškina, Lobačevskog, Njutna nazire se pred onima koji se usude. Stvorili su genije i jurili naprijed putem napretka. Međutim, bukvalno svi - od naučnika do obične javnosti - svjesni su da odgajanje osobe za "rezervne dijelove" otvara mnoga etička pitanja. Svjetska zajednica već ima dokumente prema kojima se to ne smije dozvoliti. Konvencija o ljudskim pravima uspostavlja princip: „Interesi i dobro ljudskog bića moraju imati prednost nad jednostrano razmatranim interesima društva i razvoja nauke“. Rusko zakonodavstvo također postavlja vrlo stroga ograničenja za korištenje ljudskog materijala. Tako amandman koji su doktori predložili na nacrt “Zakona o reproduktivnim pravima građana i garancijama za njihovo sprovođenje” sadrži sljedeću klauzulu: “Ljudski embrion ne može se namjerno dobiti ili klonirati u naučne, farmakološke ili medicinske svrhe”. Generalno, rasprave o ovom pitanju u svijetu su prilično burne. Dok američki stručnjaci iz Federalne komisije za biotehnologiju tek počinju proučavati pravne i etičke aspekte ovog otkrića i predstavljati ga zakonodavcima, Vatikan je ostao vjeran svom prijašnjem stavu, proglašavajući neprihvatljivost ljudske intervencije u procese reprodukcije i, općenito, u genetskom materijalu ljudi i životinja. Islamski teolozi su izrazili zabrinutost da će kloniranje ljudi poremetiti ionako kontroverznu instituciju braka. Hindusi i budisti muče oko toga kako povezati kloniranje s pitanjima karme i darme. Svjetska zdravstvena organizacija (WHO) također ima negativan stav prema kloniranju ljudi. Generalni direktor Svjetske zdravstvene organizacije Hiroshi Nakajima smatra da je "upotreba kloniranja za proizvodnju ljudi etički neprihvatljiva". Stručnjaci SZO polaze od činjenice da bi korištenje kloniranja na ljudima narušilo fundamentalna načela medicinske nauke i prava kao što su poštovanje ljudskog dostojanstva i sigurnost ljudskog genetskog potencijala. Međutim, SZO nije protiv istraživanja u oblasti kloniranja ćelija, jer bi to moglo biti od koristi, posebno za dijagnozu i proučavanje raka. Liječnici se također ne protive kloniranju životinja, što može doprinijeti proučavanju bolesti koje pogađaju ljude. Istovremeno, SZO vjeruje da, iako kloniranje životinja može donijeti značajne koristi medicini, treba biti na oprezu u svakom trenutku, pamteći moguće negativne posljedice – kao što je prijenos zaraznih bolesti sa životinja na ljude. Zabrinutost izražena oko kloniranja u modernim kulturama Zapada i Istoka je razumljiva. Kao da ih sumira, poznati francuski citobiolog Pierre Chambon predlaže uvođenje 50-godišnjeg moratorija na invaziju na ljudske hromozome, ako to nije usmjereno na uklanjanje genetskih defekata i bolesti. I evo još jednog ne nevažnog pitanja: može li se duša klonirati? Može li se umjetna osoba uopće smatrati osobom koja je time obdarena? Stav Crkve o ovom pitanju je apsolutno jasan. „Čak i ako je takva umjetna osoba stvorena rukama naučnika, on neće imati dušu, što znači da nije osoba, već zombi“, kaže otac Oleg, sveštenik u hramu Vaznesenja Hristovog. Ali predstavnik crkve ne vjeruje u mogućnost stvaranja klonirane osobe, jer je uvjeren da samo Bog može stvoriti osobu. “Da bi DNK ćelija, pored čisto bioloških i mehaničkih veza, započela proces rasta živog ljudskog bića obdarenog dušom, u tome mora sudjelovati sveti duh, a to se ne događa s umjetnim porijeklom. citolozi iz Habarovska. Zaposleni su se bavili pitanjima citologije i histologije u Habarovskom teritoriju medicinskog instituta (danas Dalekoistočni državni medicinski univerzitet - FESMU). Na njegovom početku bio je Iosif Aleksandrovič Alov, šef katedre za histologiju 1952. - 1961. Od 1962. do 1982. rukovodio je histološkim laboratorijem Instituta za morfologiju čovjeka Akademije medicinskih nauka SSSR-a u Moskvi.Sada odjel za histologiju vodi Ryzhavsky Boris Yakovlevich (od 1979.), koji je odbranio doktorsku disertaciju 1985. Glavni pravci rada Katedre za histologiju su: - ovarioektologija (uklanjanje jajnika) i njen uticaj na formiranje normalne morfologije moždane kore kod potomaka (određivanje posebnih kvantitativnih pokazatelja, npr. indeksa rasta itd.) - utjecaj alkohola i nootropnih lijekova na potomstvo - proučavanje placente i njenih patologija tokom embriogeneze i utjecaja ovih odstupanja na dalju ontogenezu. Za rješavanje ovih problema koriste se uglavnom klasične histološke tehnike. Takođe, pitanjima vezanim za ćelije i tkiva bavi se Centralna istraživačka laboratorija (CNRL) na Dalekoistočnom državnom medicinskom univerzitetu, na čelu sa profesorom Sergejem Serafimovičem Timošinom, pod čijim rukovodstvom su odbranjene 3 doktorske i 18 kandidatskih disertacija. Na njegovu inicijativu i direktno učešće stvorena je prva radioimunološka laboratorija na Habarovskom teritoriju. U zdravstvenu praksu uvedena je tehnika određivanja hormona i biološki aktivnih supstanci radioimunim i imunoenzimskim metodama, koja omogućava ranu dijagnostiku niza bolesti, uključujući i rak. Zaključak. Ćelija je nezavisno živo biće. Hrani se, kreće se u potrazi za hranom, bira kuda će ići i šta će jesti, brani se i ne propušta neprikladne supstance i bića iz okoline. Sve ove sposobnosti posjeduju jednoćelijski organizmi, na primjer, amebe. Ćelije koje čine tijelo su specijalizovane i nemaju neke od mogućnosti slobodnih ćelija. Ćelija je najmanja jedinica života, u osnovi strukture i razvoja biljnih i životinjskih organizama na našoj planeti. To je elementarni živi sistem sposoban za samoobnavljanje, samoregulaciju i samoreprodukciju. Ćelija je osnovna „građevina života“. Izvan ćelije nema života. Živa ćelija je osnova svih oblika života na Zemlji – životinjskog i biljnog. Jedini izuzeci - i, kao što znamo, izuzeci još jednom potvrđuju pravila - su virusi, ali oni ne mogu funkcionirati izvan stanica koje čine "kuću" u kojoj "žive" ove jedinstvene biološke formacije. Spisak korišćene literature: 1. Batueva A.S. „Biologija. Čovek“, udžbenik za 9. razred. 2. Vernandsky V.I. "Problemi biogeohemije". 3. Vorontsov N.N., Sukhorukova L.N. "Evolucija organskog svijeta". 4. Dubinin N., Gubarev V. "Nit života." 5. Zatula D.G., Mamedova S.A. "Da li je virus prijatelj ili neprijatelj?" 6. Karuzina I.P. "Tutorial o osnovama genetike." 7. Liberman E.A. "Živa ćelija". 8. Polyansky Yu.I. „Opšta biologija“, udžbenik za 10-11 razred. 9. Prokhorov A.M. "Sovjetski enciklopedijski rečnik". 10. Skulachev V. “Priče o bioenergiji.” 11. Khripkova A.G., Kolesov D.V., Mironov V.S., Shepilo I.N. "Ljudska fiziologija". 12. Tsuzmer A.M., Petrishina O.L. "Biologija, čovjek i njegovo zdravlje." 13. Chukhrai E. S. “Molekul, život, organizam.” 14. Štrbanova S. „Ko smo mi? Knjiga o životu, ćelijama i naučnicima."

U višećelijskom organizmu sadržaj ćelije je odvojen od spoljašnje sredine i susednih ćelija plazma membranom, odnosno plazmalemom. Sav sadržaj ćelije, sa izuzetkom jezgra, naziva se citoplazma. Sadrži viskoznu tekućinu - citosol (ili hijaloplazmu), membranske i nemembranske komponente. Komponente membrane ćelije uključuju jezgro, mitohondrije, plastide, endoplazmatski retikulum, Golgijev aparat, lizozome i vakuole biljnih ćelija. Nemembranske komponente uključuju hromozome, ribozome, ćelijski centar i centriole, organele za kretanje (cilije i flagele). Stanična membrana (plazmalema) se sastoji od lipida i proteina. Lipidi u membrani čine dvostruki sloj (kiseli), a proteini prodiru cijelom njenom debljinom ili se nalaze na vanjskoj ili unutrašnjoj površini membrane. Neki proteini koji se nalaze na vanjskoj površini imaju ugljikohidrate vezane za njih. Proteini i ugljikohidrati na površini membrana nisu isti u različitim stanicama i svojevrsni su indikatori tipa ćelije. Zahvaljujući tome, ćelije koje pripadaju istom tipu se drže zajedno kako bi formirale tkiva. Osim toga, proteinski molekuli osiguravaju selektivni transport šećera, aminokiselina, nukleotida i drugih supstanci u i iz stanice. Dakle, ćelijska membrana funkcionira kao selektivno propusna barijera koja regulira razmjenu između stanice i okoline.

Jezgro je najveća organela ćelije, zatvorena u ljusku od dvije membrane, prožeta brojnim porama. Preko njih dolazi do aktivne izmjene tvari između jezgre i citoplazme. Šupljina nukleusa ispunjena je nuklearnim sokom.

Sadrži nukleolus (jedan ili više), hromozome, DNK, RNK, proteine, ugljene hidrate, lipide. Nukleolus je formiran određenim regionima hromozoma; U njemu se formiraju ribosomi. Hromozomi su vidljivi samo u ćelijama koje se dijele. U interfaznom (nedeljivom) jezgru prisutni su u obliku tankih dugih lanaca hromatina (veze DNK-protein). Jezgro, zbog prisutnosti hromozoma koji sadrže nasljedne informacije, funkcionira kao centar koji kontrolira cjelokupnu životnu aktivnost i razvoj stanice.

Endoplazmatski retikulum (ER) je složen sistem kanala i šupljina koji se sastoje od membrana, koji prožimaju cijelu citoplazmu i čine jedinstvenu cjelinu sa vanjskom ćelijskom membranom i nuklearnim omotačem. Postoje dvije vrste EPS-a - zrnati (hrapavi) i glatki. Postoji mnogo ribozoma koji se nalaze na membranama granularne mreže; nema ih na membranama glatke mreže. Osnovna funkcija EPS-a je da učestvuje u sintezi, akumulaciji i transportu osnovnih organskih supstanci koje proizvodi ćelija. Proteini se sintetiziraju granuliranim EPS-om, a ugljikohidrati i masti glatkim EPS-om.

Ribosomi su vrlo male organele koje se sastoje od dvije podčestice. Sadrže proteine ​​i RNK. Glavna funkcija ribozoma je sinteza proteina.

Mitohondrije su izvana ograničene vanjskom membranom, koja u suštini ima istu strukturu kao plazma membrana. Ispod vanjske membrane nalazi se unutrašnja opna, koja formira brojne nabore - kriste. Kriste sadrže respiratorne enzime. Ribosomi, DNK i RNK nalaze se u unutrašnjoj šupljini mitohondrija. Nove mitohondrije nastaju kada se stare podijele. Glavna funkcija mitohondrija je sinteza ATP-a. Oni sintetiziraju male količine DNK i RNK proteina.

Kloroplasti su organele koje se nalaze samo u biljnim stanicama. Njihova struktura je slična mitohondrijima. Na površini je svaki hloroplast omeđen s dvije membrane - vanjskom i unutarnjom. Unutrašnjost hloroplasta ispunjena je želatinoznom stromom. U stromi se nalaze posebne membranske membrane (dvije membrane) - grana, povezane jedna s drugom i sa unutrašnjom membranom hloroplasta. Membrane sadrže gran na-orofil. Zahvaljujući hlorofilu, energija sunčeve svetlosti se pretvara u hemijsku energiju ATP-a. ATP energija se koristi u hloroplastima za sintezu ugljikohidrata.

Golgijev aparat se sastoji od 3 do 8 naslaganih, spljoštenih i blago zakrivljenih šupljina u obliku diska. Obavlja različite funkcije u ćeliji: sudjeluje u transportu biosintetskih proizvoda do površine stanice i njihovom uklanjanju iz stanice, u stvaranju lizosoma i u izgradnji ćelijske membrane.

Lizozomi su jednostavne sferične membranske vrećice (jedna membrana) ispunjene probavnim enzimima koji razgrađuju ugljikohidrate, masti, proteine ​​i nukleinske kiseline. Njihova glavna funkcija je probaviti čestice hrane i ukloniti mrtve organele.

Ćelijski centar učestvuje u deobi ćelije i nalazi se u blizini jezgra. Ćelijski centar životinjskih i nižih biljnih ćelija uključuje centriol. Centriol je uparena formacija; sadrži dvije izdužene granule koje se sastoje od mikrotubula i centriola smještenih okomito jedna na drugu

Organele kretanja - bičevi i cilije - su izrasline ćelije i imaju istu strukturu kod životinja i biljaka. Kretanje višećelijskih životinja osigurava se kontrakcijama mišića. Glavna strukturna jedinica mišićne ćelije su miofibriole - tanki filamenti smješteni u snopovima duž mišićnog vlakna.

Velika centralna vakuola nalazi se u biljnim ćelijama i predstavlja vrećicu koju formira jedna membrana. (Manje vakuole, na primjer, probavne i kontraktilne, nalaze se i u biljnim i u životinjskim stanicama.) Vakuola sadrži ćelijski sok – koncentrirani rastvor raznih supstanci (mineralnih soli, šećera, kiselina, pigmenata, enzima) koje se ovdje skladište.

Ćelijske inkluzije - ugljikohidrati, masti i proteini - nestabilne su komponente ćelije. Povremeno se sintetiziraju, akumuliraju u citoplazmi kao rezervne tvari i koriste se u procesu vitalne aktivnosti tijela.

Cell je najmanja i osnovna strukturna jedinica živih organizama, sposobna za samoobnavljanje, samoregulaciju i samoreprodukciju.

Karakteristične veličine ćelija: bakterijske ćelije - od 0,1 do 15 mikrona, ćelije drugih organizama - od 1 do 100 mikrona, ponekad dostižući 1-10 mm; jaja velikih ptica - do 10-20 cm, procesi nervnih ćelija - do 1 m.

Oblik ćelije vrlo raznolika: postoje sferne ćelije (koke), lanac (streptokoki), izduženi (štapići ili bacili), zakrivljena (vibrio), savijena (spirila), višestruko, sa motornim flagelama itd.

Vrste ćelija: prokariotske(nenuklearni) i eukariotski (koji imaju formirano jezgro).

Eukariotskićelije se, pak, dijele na ćelije životinje, biljke i gljive.

Strukturna organizacija eukariotske ćelije

Protoplast- ovo je sav živi sadržaj ćelije. Protoplast svih eukariotskih ćelija sastoji se od citoplazme (sa svim organelama) i jezgra.

Citoplazma- ovo je unutrašnji sadržaj ćelije, sa izuzetkom jezgra, koji se sastoji od hijaloplazme, organela uronjene u nju i (u nekim tipovima ćelija) intracelularnih inkluzija (rezervnih nutrijenata i/ili krajnjih proizvoda metabolizma).

Hyaloplasma- bazna plazma, citoplazmatski matriks, glavna supstanca koja je unutrašnja sredina ćelije i predstavlja viskozni bezbojni koloidni rastvor (sadržaj vode do 85%) različitih supstanci: proteina (10%), šećera, organskih i neorganskih kiselina, aminokiseline, polisaharidi, RNK, lipidi, mineralne soli itd.

■ Hijaloplazma je medij za unutarćelijske metaboličke reakcije i povezujuća karika između ćelijskih organela; sposoban je za reverzibilne prijelaze iz sol u gel; njegov sastav određuje puferska i osmotska svojstva ćelije. Citoplazma sadrži citoskelet koji se sastoji od mikrotubula i kontraktilnih proteinskih filamenata.

■ Citoskelet određuje oblik ćelije i uključen je u unutarćelijsko kretanje organela i pojedinačnih supstanci. Jezgro je najveća organela eukariotske ćelije, koja sadrži hromozome u kojima su pohranjene sve nasljedne informacije (vidi dolje za više detalja).

Strukturne komponente eukariotske ćelije:

■ plazmalema (plazma membrana),
■ ćelijski zid (samo u biljnim i gljivičnim ćelijama),
■ biološke (elementarne) membrane,
■ jezgro,
■ endoplazmatski retikulum (endoplazmatski retikulum),
■ mitohondrije,
■ Golgijev kompleks,
■ hloroplasti (samo u biljnim ćelijama),
■ lizozomi, s
■ ribozomi,
■ ćelijski centar,
■ vakuole (samo u biljnim i gljivičnim ćelijama),
■ mikrotubule,
■ cilije, flagele.

Sheme strukture životinjskih i biljnih stanica su date u nastavku:

Biološke (elementarne) membrane- To su aktivni molekularni kompleksi koji razdvajaju unutarćelijske organele i ćelije. Sve membrane imaju sličnu strukturu.

Struktura i sastav membrana: debljina 6-10 nm; Sastoje se uglavnom od proteinskih molekula i fosfolipida.

■Fosfolipidi formiraju dvostruki (bimolekularni) sloj u kojem su njihovi molekuli okrenuti prema svojim hidrofilnim (vodotopivim) krajevima prema van, a hidrofobnim (netopivim u vodi) prema unutra prema membrani.

■ Proteinski molekuli nalazi se na obje površine lipidnog dvosloja ( perifernih proteina), prodiru u oba sloja molekula lipida ( integral proteini, od kojih su većina enzimi) ili samo jedan njihov sloj (poluintegralni proteini).

Svojstva membrane: plastičnost, asimetrija(sastav vanjskog i unutrašnjeg sloja i lipida i proteina je različit), polaritet (vanjski sloj je pozitivno nabijen, unutrašnji negativno nabijen), sposobnost samozatvaranja, selektivna permeabilnost (u ovom slučaju hidrofobna supstance prolaze kroz lipidni dvosloj, a hidrofilne prolaze kroz pore u integralnim proteinima).

Funkcije membrane: barijera (odvaja sadržaj organoida ili ćelije od okoline), strukturna (obezbeđuje određeni oblik, veličinu i stabilnost organoida ili ćelije), transportna (osigurava transport supstanci u i iz organoida ili ćelije), katalitička (osigurava biohemijske procese u blizini membrane), regulatorno (učestvuje u regulaciji metabolizma i energije između organele ili ćelije i spoljašnje sredine), učestvuje u konverziji energije i održavanju transmembranskog električnog potencijala.

Plazma membrana (plazmalema)

Plazma membrana, ili plazmalema, je biološka membrana ili kompleks bioloških membrana koje su čvrsto jedna uz drugu, pokrivajući ćeliju izvana.

Struktura, svojstva i funkcije plazmaleme su u osnovi iste kao i elementarne biološke membrane.

❖ Strukturne karakteristike:

■ vanjska površina plazma membrane sadrži glikokaliks – polisaharidni sloj molekula glikolipoida i glikoproteina koji služe kao receptori za “prepoznavanje” određenih hemikalija; u životinjskim stanicama može biti prekriven sluzi ili hitinom, au biljnim stanicama - celulozom ili pektinskim tvarima;

■ obično plazmalema formira izbočine, invaginacije, nabore, mikroresice, itd., povećavajući površinu ćelije.

■ Dodatne funkcije: receptor (sudjeluje u „prepoznavanju“ supstanci i u percepciji signala iz okoline i prenošenju ih u ćeliju), osigurava komunikaciju između stanica u tkivima višećelijskog organizma, učestvuje u izgradnji posebnih ćelijskih struktura (flagele, cilije, itd.).

ćelijski zid (koverta)

Ćelijski zid je kruta struktura koja se nalazi izvan plazmaleme i predstavlja vanjski omotač ćelije. Prisutan u prokariotskim ćelijama i ćelijama gljiva i biljaka.

❖Sastav ćelijskog zida: celuloza u biljnim ćelijama i hitin u gljivičnim ćelijama (strukturne komponente), proteini, pektini (koji su uključeni u formiranje ploča koje drže zajedno zidove dveju susednih ćelija), lignin (koji celulozna vlakna drži zajedno u veoma čvrst okvir) , suberin (iznutra se taloži na ljusci i čini je praktično nepropusnom za vodu i rastvore) itd. Vanjska površina ćelijskog zida epidermalnih biljnih stanica sadrži veliku količinu kalcijum karbonata i silicijum dioksida (mineralizacija) i prekrivena je sa hidrofobnim supstancama, voskovima i kutikulom (sloj supstance cutin, prožet celulozom i pektinima).

❖ Funkcije ćelijskog zida: služi kao vanjski okvir, održava turgor stanica, obavlja zaštitne i transportne funkcije.

Ćelijske organele

Organele (ili organele)- To su trajne, visoko specijalizovane unutarćelijske strukture koje imaju specifičnu strukturu i obavljaju odgovarajuće funkcije.

❖ Po namjeni organele se dijele na:
■ organele opšte namene (mitohondrije, Golgijev kompleks, endoplazmatski retikulum, ribozomi, centriole, lizozomi, plastidi) i
■ organele za posebne namjene (miofibrile, flagele, cilije, vakuole).
❖ Prisutnošću membrane organele se dijele na:
■ dvostruka membrana (mitohondrije, plastidi, ćelijsko jezgro),
■ jednomembranski (endoplazmatski retikulum, Golgijev kompleks, lizozomi, vakuole) i
■ nemembranski (ribozomi, ćelijski centar).
Unutrašnji sadržaj membranskih organela uvijek se razlikuje od hijaloplazme koja ih okružuje.

Mitohondrije- dvomembranske organele eukariotskih ćelija koje provode oksidaciju organskih supstanci do konačnih proizvoda uz oslobađanje energije pohranjene u molekulima ATP-a.

■ Struktura:štapićasti, sferični i nitisti oblici, debljine 0,5-1 µm, dužine 2-7 µm; dvostruka membrana, vanjska membrana je glatka i ima visoku propusnost, unutrašnja membrana formira nabore - kriste, na kojima se nalaze sferna tijela - ATP-somi. Ioni vodonika 11, koji su uključeni u disanje kisika, akumuliraju se u prostoru između membrana.

■ Interni sadržaj (matrica): ribozomi, kružna DNK, RNK, aminokiseline, proteini, enzimi Krebsovog ciklusa, enzimi tkivnog disanja (nalaze se na kristama).

■ Funkcije: oksidacija supstanci do CO 2 i H 2 O; sinteza ATP-a i specifičnih proteina; formiranje novih mitohondrija kao rezultat fisije na dva dijela.

Plastidi(dostupno samo u biljnim ćelijama i autotrofnim protistima).

■ Vrste plastida: hloroplasti (zeleno), leukoplasti (bezbojan, okruglog oblika), hromoplasti (žuta ili narandžasta); plastidi se mogu mijenjati iz jedne vrste u drugu.

■Struktura hloroplasta: dvomembranske su, okruglog ili ovalnog oblika, dužine 4-12 µm, debljine 1-4 µm. Vanjska opna je glatka, unutrašnja ima tilakoidi - nabori koji formiraju zatvorene invaginacije u obliku diska, između kojih se nalazi stroma (vidi dolje). U višim biljkama, tilakoidi se skupljaju u hrpe (poput stupca novčića) zrna , koji su međusobno povezani lamele (pojedinačne membrane).

■ Sastav hloroplasta: u membranama tilakoida i grana - zrna klorofila i drugih pigmenata; unutrašnji sadržaj (stroma): proteini, lipidi, ribozomi, kružna DNK, RNK, enzimi uključeni u fiksaciju CO 2, supstance za skladištenje.

■Funkcije plastida: fotosinteza (hloroplasti sadržani u zelenim organima biljaka), sinteza specifičnih proteina i akumulacija rezervnih nutrijenata: skroba, proteina, masti (leukoplasta), davanje boje biljnim tkivima kako bi se privukli insekti oprašivači i distributeri plodova i sjemena (kromoplasti ).

Endoplazmatski retikulum (EPS), ili endoplazmatski retikulum, koji se nalazi u svim eukariotskim ćelijama.

■Struktura: je sistem međusobno povezanih tubula, cijevi, cisterni i šupljina različitih oblika i veličina, čije zidove čine elementarne (jednostruke) biološke membrane. Postoje dvije vrste EPS-a: granularni (ili hrapavi), koji sadrže ribozome na površini kanala i šupljina, i agranularni (ili glatki), koji ne sadrže ribozome.

■Funkcije: podjela ćelijske citoplazme na odjeljke koji sprječavaju miješanje kemijskih procesa koji se u njima odvijaju; grubi ER akumulira, izolira za sazrijevanje i transportuje proteine ​​sintetizirane ribosomima na svojoj površini, sintetizira ćelijske membrane; gladak EPS sintetizira i transportuje lipide, složene ugljikohidrate i steroidne hormone, uklanja toksične tvari iz stanice.

Golgijev kompleks (ili aparat) - membranska organela eukariotske ćelije, koja se nalazi u blizini ćelijskog jezgra, koja je sistem cisterni i vezikula i uključena je u akumulaciju, skladištenje i transport supstanci, izgradnju ćelijske membrane i formiranje lizosoma.

■Struktura: kompleks je diktiosom - gomila membranom vezanih ravnih vrećica u obliku diska (cisterni), iz kojih pupaju vezikule, i sistem membranskih tubula koji povezuju kompleks sa kanalima i šupljinama glatke ER.

■Funkcije: formiranje lizosoma, vakuola, plazmaleme i ćelijskog zida biljne ćelije (nakon njene deobe), lučenje niza složenih organskih materija (pektinske materije, celuloza i dr. u biljkama; glikoproteini, glikolipidi, kolagen, mlečni proteini , žuč, niz hormona itd. životinje); akumulacija i dehidracija lipida transportovanih duž EPS-a (iz glatkog EPS-a), modifikacija i akumulacija proteina (iz granularnog EPS-a i slobodnih ribozoma citoplazme) i ugljenih hidrata, uklanjanje supstanci iz ćelije.

Zrele diktiosomske cisterne koje spajaju vezikule (Golgijeve vakuole), ispunjen sekretom, koji tada ili koristi sama ćelija ili se uklanja izvan njenih granica.

❖ Lizozomi- ćelijske organele koje osiguravaju razgradnju složenih molekula organskih tvari; formiraju se od vezikula odvojenih od Golgijevog kompleksa ili glatkog ER i prisutni su u svim eukariotskim ćelijama.

■ Struktura i sastav: lizozomi su male okrugle vezikule s jednom membranom promjera 0,2-2 µm; ispunjen hidrolitičkim (probavnim) enzimima (~40), sposobnim za razlaganje proteina (do aminokiselina), lipida (do glicerola i viših karboksilnih kiselina), polisaharida (do monosaharida) i nukleinskih kiselina (do nukleotida).

Spajajući se sa endocitnim vezikulama, lizozomi formiraju digestivnu vakuolu (ili sekundarni lizozom), gde dolazi do razgradnje složenih organskih supstanci; nastali monomeri ulaze u ćelijsku citoplazmu kroz membranu sekundarnog lizosoma, a neprobavljene (nehidrolizirane) tvari ostaju u sekundarnom lizozomu i zatim se, po pravilu, izlučuju izvan stanice.

■ Funkcije: heterofagija- razgradnju stranih supstanci koje ulaze u ćeliju putem endocitoze, autofagije - uništavanja ćeliji nepotrebnih struktura; autoliza je samouništenje ćelije koje nastaje kao rezultat oslobađanja sadržaja lizosoma tokom stanične smrti ili degeneracije.

❖ Vakuole- velike vezikule ili šupljine u citoplazmi koje nastaju u ćelijama biljaka, gljiva i mnogih protisti i omeđen elementarnom membranom - tonoplastom.

■ Vakuole protisti dijele se na probavne i kontraktilne (imaju snopove elastičnih vlakana u membranama i služe za osmotsku regulaciju ravnoteže vode u stanicama).

■Vakuole biljne ćelije ispunjen ćelijskim sokom - vodenom otopinom raznih organskih i neorganskih tvari. Oni također mogu sadržavati toksične i taninske tvari i krajnje produkte aktivnosti stanica.

■Vakuole biljnih ćelija mogu se spojiti u centralnu vakuolu, koja zauzima do 70-90% zapremine ćelije i kroz koju mogu prodreti niti citoplazme.

Funkcije: akumulacija i izolacija rezervnih supstanci i supstanci namenjenih izlučivanju; održavanje turgorskog pritiska; osiguravanje rasta stanica zbog istezanja; regulacija ravnoteže vode u ćeliji.

♦Ribozomi- ćelijske organele, prisutne u svim ćelijama (u količini od nekoliko desetina hiljada), locirane na membranama granularnog EPS-a, u mitohondrijima, hloroplastima, citoplazmi i spoljnoj nuklearnoj membrani i vrše biosintezu proteina; Ribosomske podjedinice se formiraju u nukleolima.

■ Struktura i sastav: ribozomi su najmanje (15-35 nm) nemembranske granule okruglog oblika i oblika pečuraka; imaju dva aktivna centra (aminoacil i peptidil); sastoje se od dvije nejednake podjedinice - velike (u obliku hemisfere sa tri izbočine i kanalom), koja sadrži tri RNA molekula i protein, i male (sadrži jedan RNA molekul i protein); podjedinice su povezane pomoću Mg+ jona.

■ Funkcija: sinteza proteina iz aminokiselina.

❖ Ćelijski centar- organela većine životinjskih ćelija, nekih gljiva, algi, mahovina i paprati, koja se nalazi (u interfazi) u centru ćelije blizu jezgra i služi kao inicijacijski centar za sklapanje mikrotubule .

■ Struktura:Ćelijski centar se sastoji od dva centriola i centrosfere. Svaki centriol (slika 1.12) ima izgled cilindra dužine 0,3-0,5 µm i prečnika 0,15 µm, čije zidove čini devet trojki mikrotubula, a sredina je ispunjena homogenom supstancom. Centriole su smještene okomito jedna na drugu i okružene su gustim slojem citoplazme sa zračećim mikrotubulama koje formiraju zračeću centrosferu. Tokom diobe ćelije, centriole se kreću prema polovima.

■ Glavne funkcije: formiranje polova ćelijske diobe i ahromatskih filamenata diobenog vretena (ili mitotičkog vretena), osiguravajući jednaku distribuciju genetskog materijala između ćelija kćeri; u interfazi usmjerava kretanje organela u citoplazmi.

Cytosklst ćelije je sistem mikrofilamenti I mikrotubule , prodire u citoplazmu stanice, povezan je s vanjskom citoplazmatskom membranom i nuklearnom ovojnicom i održava oblik stanice.

■Mikroprirubnice- tanki, kontraktilni filamenti debljine 5-10 nm koji se sastoje od proteina ( aktin, miozin i sl.). Nalazi se u citoplazmi svih ćelija i pseudopodima pokretnih ćelija.

Funkcije: mikrofilamenti obezbeđuju motoričku aktivnost hijaloplazme, direktno su uključeni u promenu oblika ćelije tokom širenja i ameboidnog kretanja ćelija protista i učestvuju u formiranju suženja tokom deobe životinjskih ćelija; jedan od glavnih elemenata ćelijskog citoskeleta.

■ Mikrotubule- tanki šuplji cilindri (25 nm u prečniku), koji se sastoje od proteinskih molekula tubulina, raspoređenih u spiralne ili prave redove u citoplazmi eukariotskih ćelija.

Funkcije: mikrotubule formiraju vretenaste filamente, dio su centriola, cilija, flagela i učestvuju u unutarćelijskom transportu; jedan od glavnih elemenata ćelijskog citoskeleta.

Organele kretanja — flagele i cilije , prisutni su u mnogim ćelijama, ali su češći kod jednoćelijskih organizama.

■ Cilia- brojne citoplazmatske kratke (5-20 µm duge) projekcije na površini plazmaleme. Dostupan na površini različitih vrsta životinjskih ćelija i nekih biljaka.

■ Flagella- pojedinačne citoplazmatske projekcije na površini ćelija mnogih protista, zoospora i spermatozoida; ~10 puta duže od cilija; koriste se za kretanje.

■ Struktura: od njih se sastoje cilije i bičevi (slika 1.14). mikrotubule, raspoređenih po sistemu 9 × 2 + 2 (devet duplih mikrotubula - dubleta čine zid, u sredini se nalaze dve pojedinačne mikrotubula). Dupleti su u stanju da klize jedan pored drugog, što dovodi do savijanja cilije ili flageluma. U osnovi bičaka i cilija nalaze se bazalna tijela, po strukturi identična centriolama.

■ Funkcije: cilije i flagele obezbeđuju kretanje samih ćelija ili okolne tečnosti i čestica suspendovanih u njoj.

Inkluzije

Inkluzije- nestalne (privremeno postojeće) komponente ćelijske citoplazme, čiji sadržaj varira u zavisnosti od funkcionalnog stanja ćelije. Postoje trofičke, sekretorne i izlučujuće inkluzije.

■ Trofičke inkluzije- to su rezerve nutrijenata (masti, škrobna i proteinska zrna, glikogen).

■ Sekretorne inkluzije- to su otpadni proizvodi endokrinih i egzokrinih žlijezda (hormoni, enzimi).

■ Ekskretorne inkluzije- To su metabolički produkti u ćeliji koji se moraju izlučiti iz ćelije.

Nukleus i hromozomi

Core- najveća organela; je obavezna komponenta svih eukariotskih ćelija (sa izuzetkom ćelija floemske sitaste cevi viših biljaka i zrelih eritrocita sisara). Većina ćelija ima jedno jezgro, ali postoje ćelije sa dva i više jezgara. Postoje dva stanja jezgra: interfazno i ​​fisivno

Interfazno jezgro obuhvata nuklearni omotač(odvaja unutrašnji sadržaj jezgra od citoplazme), nuklearni matriks (karioplazma), hromatin i nukleole. Oblik i veličina jezgra ovise o vrsti organizma, vrsti, starosti i funkcionalnom stanju ćelije. Ima visok sadržaj DNK (15-30%) i RNK (12%).

■ Funkcije kernela: skladištenje i prijenos nasljednih informacija u obliku nepromijenjene strukture DNK; regulacija (kroz sistem sinteze proteina) svih vitalnih procesa ćelije.

❖ Nuklearni omotač(ili kariolema) se sastoji od vanjske i unutrašnje biološke membrane, između kojih se nalazi perinuklearni prostor. Unutrašnja membrana ima proteinsku laminu koja daje oblik jezgru. Vanjska membrana je povezana sa ER i nosi ribozome. Školjka je prožeta nuklearnim porama kroz koje dolazi do izmjene tvari između jezgre i citoplazme. Broj pora nije konstantan i zavisi od veličine jezgra i njegove funkcionalne aktivnosti.

■ Funkcije nuklearne membrane: odvaja jezgro od citoplazme ćelije, reguliše transport materija iz jezgra u citoplazmu (RNA, ribosomske podjedinice) i iz citoplazme u jezgro (proteini, masti, ugljeni hidrati, ATP, voda, joni).

❖ hromozom- najvažnija organela jezgre, koja sadrži jednu molekulu DNK u kompleksu sa specifičnim histonskim proteinima i nekim drugim supstancama, od kojih se većina nalazi na površini hromozoma.

U zavisnosti od faze životnog ciklusa ćelije, hromozomi mogu biti u njoj dvije države — despiralizovano i spiralizovano.

» U despiraliziranom stanju, hromozomi su u periodu međufaza ćelijskog ciklusa, formirajući niti nevidljive u optičkom mikroskopu koje čine osnovu hromatin .

■ Spiralizacija, praćena skraćivanjem i zbijanjem (100-500 puta) lanaca DNK, se dešava u procesu ćelijska dioba ; dok hromozomi poprimaju kompaktan oblik i postaju vidljivi pod optičkim mikroskopom.

hromatin- jedna od komponenti nuklearne materije tokom interfaznog perioda, čija je osnova razmotanih hromozoma u obliku mreže dugih tankih lanaca molekula DNK u kompleksu sa histonima i drugim supstancama (RNA, DNK polimeraza, lipidi, minerali, itd.); dobro se boji bojama koje se koriste u histološkoj praksi.

■ U hromatinu, delovi molekula DNK omotavaju se oko histona, formirajući nukleozome (izgledaju kao perle).

Chromatid je strukturni element hromozoma, koji je lanac molekule DNK u kompleksu sa histonskim proteinima i drugim supstancama, više puta presavijen poput superheliksa i upakovan u obliku štapićastog tijela.

■ Tokom helikalizacije i pakovanja, pojedinačni delovi DNK su raspoređeni na pravilan način tako da se na hromatidama formiraju naizmenične poprečne pruge.

❖ Struktura hromozoma (slika 1.16). U spiraliziranom stanju, hromozom je struktura u obliku štapa veličine oko 0,2-20 µm, koja se sastoji od dvije hromatide i podijeljena u dva kraka primarnom suženjem zvanom centromera. Kromosomi mogu imati sekundarnu konstrikciju koja razdvaja regiju koja se zove satelit. Neki hromozomi imaju dio ( nukleolarnog organizatora ), koji kodira strukturu ribosomalne RNK (rRNA).

Vrste hromozoma zavisno od njihovog oblika: jednaka ramena , nejednaka ramena (centromera je pomerena sa sredine hromozoma), u obliku štapa (centromera je blizu kraja hromozoma).

Nakon anafaze mitoze i anafaze mejoze II, hromozomi se sastoje od jednog hromitida, a nakon replikacije (udvostručavanja) DNK u sintetičkom (S) stadijumu interfaze, sastoje se od dva sestrinska hromitida međusobno povezana na centromeri. Tokom diobe ćelije, mikrotubule vretena su pričvršćene za centromeru.

❖ Funkcije hromozoma:
■ sadrže genetski materijal - DNK molekule;
■ izvršiti DNK sinteza (tokom udvostručavanja hromozoma u S-periodu ćelijskog ciklusa) i mRNA;
■ reguliše sintezu proteina;
■ kontroliše vitalnu aktivnost ćelije.

Homologni hromozomi- hromozomi koji pripadaju istom paru, identičnog oblika, veličine, položaja centromera, nose iste gene i određuju razvoj istih karakteristika. Homologni hromozomi mogu se razlikovati po alelima gena koje sadrže i razmjenjivati ​​dijelove tokom mejoze (crossing over).

Autosome hromozomi u ćelijama dvodomnih organizama, identični kod mužjaka i ženki iste vrste (svi su to hromozomi ćelije sa izuzetkom polnih).

Spolni hromozomi(ili heterohromozomi ) su hromozomi koji nose gene koji određuju spol živog organizma.

Diploidni set(označeno 2p) - hromozomski set somatski ćelije u kojima ima svaki hromozom njegov upareni homologni hromozom . Tijelo prima jedan od hromozoma diploidnog seta od oca, a drugi od majke.

■ Diploidni set osoba sastoji se od 46 hromozoma (od toga 22 para homolognih hromozoma i dva polna hromozoma: žene imaju dva X hromozoma, muškarci imaju po jedan X i Y hromozom).

Haploidni set(označeno sa 1l) - single hromozomski set seksualno ćelije ( gamete ), u kojoj su hromozomi nemaju uparene homologne hromozome . Haploidni skup nastaje tokom formiranja gameta kao rezultat mejoze, kada iz svakog para homolognih hromozoma samo jedan ulazi u gametu.

Kariotip- ovo je skup konstantnih kvantitativnih i kvalitativnih morfoloških karakteristika karakterističnih za hromozome somatskih ćelija organizama određene vrste (njihov broj, veličina i oblik), po kojima se diploidni skup hromozoma može nedvosmisleno identificirati.

Nucleolus- okrugla, visoko zbijena, neograničena

tijelo membrane veličine 1-2 mikrona. Jezgro ima jednu ili više nukleola. Jezgra se formira oko nukleolnih organizatora nekoliko hromozoma koji se međusobno privlače. Tokom nuklearne diobe, jezgre se uništavaju i ponovno formiraju na kraju diobe.

■ Sastav: proteini 70-80%, RNK 10-15%, DNK 2-10%.
■ Funkcije: sinteza r-RNA i t-RNA; sastavljanje ribosomskih podjedinica.

Karioplazma (ili nukleoplazma, kariolimfa, nuklearni sok ) je bezstrukturna masa koja ispunjava prostor između struktura jezgra, u koji su uronjeni kromatin, nukleole i razne intranuklearne granule. Sadrži vodu, nukleotide, aminokiseline, ATP, RNK i enzimske proteine.

Funkcije: osigurava međusobnu povezanost nuklearnih struktura; učestvuje u transportu supstanci iz jezgra u citoplazmu i iz citoplazme u jezgro; reguliše sintezu DNK tokom replikacije, sintezu mRNA tokom transkripcije.

Komparativne karakteristike eukariotskih ćelija

Osobine strukture prokariotskih i eukariotskih stanica

Transport materija

Transport materija- ovo je proces transporta potrebnih supstanci kroz tijelo, do ćelija, unutar ćelije i unutar ćelije, kao i uklanjanje otpadnih tvari iz ćelije i tijela.

Intracelularni transport supstanci osigurava hijaloplazma i (u eukariotskim ćelijama) endoplazmatski retikulum (ER), Golgijev kompleks i mikrotubule. Prijevoz tvari će biti opisan kasnije na ovoj stranici.

Načini transporta tvari kroz biološke membrane:

■ pasivni transport (osmoza, difuzija, pasivna difuzija),
■ aktivni transport,
■ endocitoza,
■ egzocitoza.

Pasivni transport ne zahtijeva utrošak energije i javlja se duž gradijenta koncentracija, gustina ili elektrohemijski potencijal.

Osmoza je prodiranje vode (ili drugog rastvarača) kroz polupropusnu membranu iz manje koncentrisane otopine u više koncentrisanu.

Difuzija- penetracija supstance kroz membranu duž gradijenta koncentracija (iz područja s višom koncentracijom tvari u područje s nižom koncentracijom).

Difuzija vode i jona provode se uz učešće integralnih membranskih proteina koji imaju pore (kanale), difuzija supstanci rastvorljivih u mastima se odvija uz učešće lipidne faze membrane.

Olakšana difuzija kroz membranu se odvija uz pomoć posebnih membranskih transportnih proteina, vidi sliku.

Aktivan transport zahtijeva utrošak energije koja se oslobađa pri razgradnji ATP-a, a služi za transport tvari (jona, monosaharida, aminokiselina, nukleotida) protiv gradijenta njihova koncentracija ili elektrohemijski potencijal. Obavljaju ga specijalni proteini nosači permiases , imaju jonske kanale i formiraju se jonske pumpe .

Endocitoza- hvatanje i omotavanje makromolekula (proteina, nukleinskih kiselina, itd.) i mikroskopskih čvrstih čestica hrane ( fagocitoza ) ili kapljice tečnosti sa supstancama otopljenim u njoj ( pinocitoza ) i zatvarajući ih u membransku vakuolu, koja se uvlači „u ćeliju. Vakuola se zatim spaja sa lizozomom, čiji enzimi razgrađuju molekule zarobljene supstance u monomere.

Egzocitoza- proces obrnut od endocitoze. Kroz egzocitozu, stanica uklanja intracelularne produkte ili nesvarene ostatke zatvorene u vakuole ili vezikule.