Strukturne komponente tabele eukariotske ćelije. Osobine ćelijske strukture

Jedinstvo ćelijske strukture.

Sadržaj bilo koje ćelije odvojen je od spoljašnjeg okruženja posebnom strukturom - plazma membrana (plazmalema). Ova izolacija vam omogućava da stvorite posebno okruženje unutar ćelije, za razliku od onoga što je okružuje. Stoga se u ćeliji mogu dogoditi procesi koji se ne dešavaju nigdje drugdje, oni se nazivaju životni procesi.

Unutrašnja sredina žive ćelije, ograničena plazma membranom, naziva se citoplazma. To uključuje hijaloplazma(osnovna transparentna supstanca) i ćelijske organele, kao i razne nestalne strukture - inkluzije. Organele koje su prisutne u bilo kojoj ćeliji također uključuju ribozomi, gde se to dešava sinteza proteina.

Struktura eukariotskih ćelija.

Eukarioti- To su organizmi čije ćelije imaju jezgro. Core- ovo je sama organela eukariotske ćelije u kojoj se pohranjuju nasljedne informacije zapisane u hromozomima i iz koje se transkribuju nasljedne informacije. hromozom je DNK molekul integriran s proteinima. Jezgro sadrži nucleolus- mjesto gdje se formiraju druge važne organele uključene u sintezu proteina - ribozomi. Ali ribosomi se formiraju samo u jezgri i rade (tj. sintetiziraju protein) u citoplazmi. Neki od njih su slobodni u citoplazmi, a neki su vezani za membrane, formirajući mrežu koja se naziva endoplazmatski.

Ribosomi- nemembranske organele.

Endoplazmatski retikulum je mreža tubula ograničenih membranom. Postoje dvije vrste: glatke i zrnaste. Ribosomi se nalaze na membranama granularnog endoplazmatskog retikuluma, pa se tamo sintetiziraju i transportuju proteini. A glatki endoplazmatski retikulum je mjesto sinteze i transporta ugljikohidrata i lipida. Na njemu nema ribozoma.

Za sintezu proteina, ugljikohidrata i masti potrebna je energija, koju u eukariotskoj ćeliji proizvode “energetske stanice” ćelije - mitohondrije.

Mitohondrije- dvomembranske organele u kojima se odvija proces ćelijskog disanja. Organska jedinjenja se oksidiraju na mitohondrijskim membranama i hemijska energija se akumulira u obliku posebnih energetskih molekula (ATP).

U ćeliji postoji i mjesto gdje se organska jedinjenja mogu akumulirati i odakle se mogu transportovati - to je Golgijev aparat, sistem ravnih membranskih vreća. Učestvuje u transportu proteina, lipida i ugljikohidrata. Golgijev aparat također proizvodi organele za unutarćelijsku probavu - lizozomi.

Lizozomi- jednomembranske organele, karakteristične za životinjske ćelije, sadrže enzime koji mogu razgraditi proteine, ugljikohidrate, nukleinske kiseline i lipide.

Ćelija može sadržavati organele koje nemaju membransku strukturu, kao što su ribozomi i citoskelet.

Citoskelet- ovo je mišićno-skeletni sistem ćelije, uključuje mikrofilamente, cilije, flagele, ćelijski centar koji proizvodi mikrotubule i centriole.

Postoje organele karakteristične samo za biljne ćelije - plastidi. Postoje: hloroplasti, hromoplasti i leukoplasti. Proces fotosinteze odvija se u hloroplastima.

I u biljnim ćelijama vakuole- otpadni proizvodi ćelije, koji su rezervoari vode i jedinjenja rastvorenih u njoj. Eukariotski organizmi uključuju biljke, životinje i gljive.

Struktura prokariotskih ćelija.

Prokarioti- jednoćelijski organizmi čije ćelije nemaju jezgro.

Prokariotske ćelije su male veličine i skladište genetski materijal u obliku kružnog DNK molekula (nukleoida). Prokariotski organizmi uključuju bakterije i cijanobakterije, koje su se ranije nazivale modrozelenim algama.

Ako se proces aerobnog disanja javlja kod prokariota, tada se za to koriste posebne izbočine plazma membrane - mezozomi. Ako su bakterije fotosintetske, tada se proces fotosinteze odvija na fotosintetskim membranama - tilakoidi.

Sinteza proteina u prokariotima se odvija na ribozomi. Prokariotske ćelije imaju malo organela.

Hipoteze o porijeklu organela eukariotskih ćelija.

Prokariotske ćelije su se pojavile na Zemlji ranije od eukariotskih ćelija.

1) simbiotska hipoteza objašnjava mehanizam nastanka nekih organela eukariotske ćelije - mitohondrija i fotosintetskih plastida.

2) Hipoteza intususcepcije- navodi da porijeklo eukariotske ćelije potiče iz činjenice da je predak bio aerobni prokariot. Organele u njemu nastale su kao rezultat invaginacije i odvajanja dijelova ljuske, nakon čega je uslijedila funkcionalna specijalizacija u jezgro, mitohondrije, kloroplaste drugih organela.

Osnovne komponente eukariotske ćelije

Eukariotske ćelije (sl. 1 i 2) su organizovane mnogo složenije od prokariotskih. Vrlo su raznolike po veličini (od nekoliko mikrometara do nekoliko centimetara), po obliku i strukturnim karakteristikama (sl. 3).

Svaka eukariotska stanica ima zasebno jezgro, koje sadrži genetski materijal koji je od matriksa ograničen nuklearnom membranom (ovo je glavna razlika od prokariotskih stanica). Genetski materijal koncentriran je uglavnom u obliku hromozoma, koji imaju složenu strukturu i sastoje se od lanaca DNK i proteinskih molekula. Ćelijska dioba se odvija mitozom (a za zametne stanice mejozom). Eukarioti uključuju i jednoćelijske i višećelijske organizme.

Postoji nekoliko teorija o poreklu eukariotskih ćelija, jedna od njih je endosimbionska. Aerobna ćelija bakterijskog tipa prodrla je u heterotrofnu anaerobnu ćeliju, koja je poslužila kao osnova za pojavu mitohondrija. Ćelije slične spiroheti počele su prodirati u ove ćelije, što je dovelo do stvaranja centriola. Nasljedni materijal se odvojio od citoplazme, pojavilo se jezgro i pojavila se mitoza. Neke eukariotske ćelije su napadnute ćelijama kao što su plavo-zelene alge, koje su dovele do hloroplasta. Tako je kasnije nastalo biljno carstvo.

Veličine ćelija ljudskog tijela variraju od 2-7 mikrona (za trombocite) do gigantskih veličina (do 140 mikrona za jaje).

Oblik stanica određen je funkcijom koju obavljaju: nervne stanice su zvjezdaste zbog velikog broja procesa (aksona i dendrita), mišićne stanice su izdužene jer se moraju kontrahirati, crvena krvna zrnca mogu mijenjati svoj oblik dok se kreću male kapilare.

Struktura eukariotskih stanica životinjskih i biljnih organizama je u velikoj mjeri slična. Svaka ćelija je izvana ograničena ćelijskom membranom ili plazmalemom. Sastoji se od citoplazmatske membrane i sloja glikokaliksa (debljine 10-20 nm) koji ga prekriva izvana. Komponente glikokaliksa su kompleksi polisaharida sa proteinima (glikoproteini) i mastima (glikolipidi).

Citoplazmatska membrana je kompleks dvosloja fosfolipida sa proteinima i polisaharidima.

Ćelija ima jezgro i citoplazmu. Ćelijsko jezgro se sastoji od membrane, nuklearnog soka, nukleola i hromatina. Nuklearni omotač se sastoji od dvije membrane odvojene perinuklearnim prostorom i prožeta je porama.

Osnovu nuklearnog soka (matriksa) čine proteini: filamentni ili fibrilarni (podržavajuća funkcija), globularna, heteronuklearna RNK i mRNA (rezultat procesiranja).

Nukleolus je struktura u kojoj dolazi do formiranja i sazrijevanja ribosomalne RNK (rRNA).

Kromatin u obliku nakupina je raspršen u nukleoplazmi i predstavlja interfazni oblik postojanja hromozoma.

Citoplazma sadrži glavnu tvar (matriks, hijaloplazmu), organele i inkluzije.

Organele mogu biti od opšteg značaja i posebne (u ćelijama koje obavljaju specifične funkcije: mikrovili intestinalnog apsorpcionog epitela, miofibrile mišićnih ćelija itd.).

Organele od opšteg značaja su endoplazmatski retikulum (glatki i hrapavi), Golgijev kompleks, mitohondrije, ribozomi i polizomi, lizozomi, peroksizomi, mikrofibrile i mikrotubule, centriole ćelijskog centra.

Biljne ćelije sadrže i hloroplaste, u kojima se odvija fotosinteza.

Rice. 1. Struktura eukariotske ćelije. Generalizirana shema

Rice. 2. Struktura ćelije prema elektronskoj mikroskopiji

Rice. 3. Razne eukariotske ćelije: 1 - epitelne; 2 - krv (e - eritrocit, l - leukocit); 3 - hrskavica; 4 - kosti; 5 - glatki mišić; 6 - vezivno tkivo; 7 - nervne ćelije; 8 - prugasto mišićno vlakno

Međutim, opšta organizacija i prisustvo osnovnih komponenti su iste u svim eukariotskim ćelijama (slika 4).

Fig.4. Eukariotska ćelija (dijagram)

Krasnodembsky E. G. „Opća biologija: Priručnik za srednjoškolce i kandidate za univerzitete“

N. S. Kurbatova, E. A. Kozlova “Bilješke s predavanja o opštoj biologiji”

Svi živi organizmi mogu se podijeliti u dvije glavne grupe: prokarioti I eukarioti. Ovi izrazi potiču od grčke riječi karion, što znači jezgro. Prokarioti su prenuklearni organizmi koji nemaju formirano jezgro. Eukarioti sadrže formirano jezgro. Prokarioti uključuju bakterije, cijanobakterije, miksomicete, rikecije i druge organizme; Eukarioti uključuju gljive, biljke i životinje.

Ćelije svih eukariota imaju sličnu strukturu.

Oni se sastoje od citoplazma i jezgro, koji zajedno predstavljaju živi sadržaj ćelije - protoplast. Citoplazma je polutečna glavna supstanca ili hijaloplazma-mu, zajedno sa intracelularnim strukturama uronjenim u njega - organelama koje obavljaju različite funkcije.

Sa vanjske strane, citoplazma je okružena plazma membranom. Biljne i gljivične ćelije takođe imaju tvrd ćelijski zid. U citoplazmi biljnih i gljivičnih ćelija nalaze se vakuole - mjehurići ispunjeni vodom i raznim tvarima otopljenim u njoj.

Osim toga, stanica može sadržavati inkluzije - rezervne hranjive tvari ili krajnje produkte metabolizma.

StrukturaObilježja organizacijeFunkcije

Plazma membrana (plazmalema)	Dvostruki sloj lipida i proteina uronjen u njega	Selektivno reguliše metabolizam između ćelije i spoljašnje sredine. Omogućava kontakt između susjednih ćelija
Core	Ima dvostruku membranu i sadrži DNK	Čuvanje i prijenos genetskog materijala u ćelije kćeri. Reguliše ćelijsku aktivnost
Mitohondrije. Prisutan u biljnim i životinjskim ćelijama	Okružen dvostrukom membranom; unutrašnja membrana formira nabore - kriste. Sadrži kružnu DNK, ribozome, mnoge enzime	Provođenje faze staničnog disanja (sinteza ATP-a)
Plastidi. Sadrži u biljnoj ćeliji	Dvostruka membranska struktura. Derivati ​​unutrašnje membrane su tilakoidi (sadrže hlorofil u hloroplastima).	Fotosinteza, skladištenje nutrijenata
Endoplazmatski retikulum (ER)	Sistem spljoštenih membranskih vreća - rezervoara, šupljina, cijevi	Ribosomi se nalaze na grubom ER. U njegovim rezervoarima se izoluju i sazrevaju sintetizovani proteini. Transport sintetizovanih proteina. Membrane glatke ER vrše sintezu lipida i steroida. Membranska sinteza
Golgijev kompleks (CG)	Sistem ravnih jednomembranskih rezervoara, ampularno proširenih na krajevima rezervoara i vezikula koji se odvaja ili pričvršćuje na rezervoare	Akumulacija, transformacija proteina i lipida, sinteza polisaharida. Formiranje sekretornih vezikula, uklanjanje supstanci izvan ćelije Stvaranje lizosoma
Lizozomi	Jednomembranske vezikule koje sadrže hidrolitičke enzime	Intracelularna probava, razgradnja oštećenih organela, mrtvih ćelija, organa
Ribosomi	Dvije podjedinice (velika i mala), koje se sastoje od rRNA i proteina	Sastavljanje proteinskih molekula
Centrioles	Sistem mikrotubula (9×3), izgrađen od proteinskih podjedinica	Organizacioni centri mikrotubula (sudjeluju u formiranju citoskeleta, vretena stanične diobe, cilija i bičaka)

Tipovi ćelijske organizacije

Među svom raznolikošću organizama koji trenutno postoje na Zemlji, razlikuju se dvije grupe: virusi i fagi, koji nemaju staničnu strukturu; svi ostali organizmi su predstavljeni raznim ćelijskim oblicima života.

Postoje dva tipa ćelijske organizacije: prokariotska i eukariotska.

Prokariotske ćelije imaju relativno jednostavnu strukturu. Nemaju morfološki odvojeno jezgro, jedini hromozom je formiran od kružne DNK i nalazi se u citoplazmi; membranske organele su odsutne (njihovu funkciju obavljaju različite invaginacije plazma membrane); citoplazma sadrži brojne male ribozome; Nema mikrotubula, pa je citoplazma nepomična, a cilije i flagele imaju posebnu strukturu.

Bakterije su klasifikovane kao prokarioti.

Većina modernih živih organizama pripada jednom od tri carstva - biljkama, gljivama ili životinjama, ujedinjenih u nadkraljevstvo eukariota.

Ovisno o količini od kojih se organizmi sastoje, potonji se dijele na jednoćelijske i višećelijske. Jednoćelijski organizmi se sastoje od jedne ćelije koja obavlja sve funkcije. Mnoge od ovih ćelija su mnogo složenije od ćelija višećelijskog organizma.

Svi prokarioti su jednoćelijski, kao i protozoe, neke zelene alge i gljive.

Osnovu strukturne organizacije ćelije čine biološke membrane. Membrane se sastoje od proteina i lipida. Membrane također uključuju ugljikohidrate u obliku glikolipida i glikoproteina koji se nalaze na vanjskoj površini membrane.

Skup bjelančevina i ugljikohidrata na površini membrane svake stanice je specifičan i određuje njezine "pasoške" podatke. Membrane imaju svojstvo selektivne propusnosti, kao i svojstvo spontanog obnavljanja strukturalnog integriteta.

Oni čine osnovu stanične membrane i formiraju niz ćelijskih struktura.

Struktura eukariotske ćelije

Šema strukture plazma membrane:

1 - fosfolipidi;
2 - holesterol;
3 - integralni protein;
4 - bočni lanac oligosaharida.

Difrakcija elektrona u ćelijskom centru (dva centriola na kraju G1 perioda ćelijskog ciklusa):
1 - centrioli u poprečnom presjeku;
2 - centrioli u uzdužnom presjeku.

Golgijev kompleks:

1 - rezervoari;
2 - vezikule (mjehurići);
3 - velika vakuola.

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

Stanične membrane

Izvana je stanica okružena membranom čija je osnova plazma membrana, ili plazmalema (vidi.

pirinač. 2), tipične strukture i debljine 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.

Organele i inkluzije

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

Hyaloplasma(matriks) je vodena otopina anorganskih i organskih tvari koje mogu mijenjati svoj viskozitet i koje su u stalnom kretanju. 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 (grč.

"mitos" - konac, "hondrion" - 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.

Obavezni za većinu ćelija su također 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, uzrokujući ciklozu, unutarćelijsko kretanje 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- 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 Sastoji se od 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, ione, kao i hromozome i nukleolus.

Nucleolus- 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– guste, intenzivno obojene strukture koje su jedinice morfološke organizacije genetskog materijala i obezbeđuju njegovu preciznu distribuciju tokom deobe 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).

Struktura eukariotske ćelije

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.

Također:
Struktura bakterijske ćelije
Struktura bakterijskog genoma
Struktura enzima
Struktura viriona retrovirusa
Struktura biljne ćelije

Nuklearna membrana se rastvara, hromozomi se slobodno nalaze u citoplazmi

4.hromozomi su usmjereni na polove ćelije

5. ćelijska membrana nestaje

97. Koje promene se dešavaju u interfazi ćelijskog ciklusa tokom deobe:

1. citoplazma se dijeli 2. jezgro se dijeli 3).DNK se sintetiše

4.hromozomi divergiraju do polova 5.hromozomi spiralni

98. Faza mitoze, tokom koje su hromozomi u uređenom stanju u ekvatorskoj regiji

anafaza 2. profaza 3. telofaza 4). metafaza 5. međufaza

99. Regulatori apoptoze su:

1.enzimi 2.krv 3.temperatura 4).hormoni 5.

100. Apoptoza je

3.poliploidija 4.1 i 2 odgovora 5.izgled binukleatnih ćelija

101. Dok su operisali žabu, učenici su joj stalno kvasili organe fiziološkim rastvorom čija je koncentracija bila 9%. Žaba je umrla. Zašto?

1. rastvor je hipotoničan - ćelije nabubre i pucaju

2. izotonični rastvor - ćelije gube vodu i umiru

Rješenje je hipertonično - dolazi do plazmolize stanica

rastvor je hipotoničan - dolazi do plazmolize ćelija

5. Ovo je fiziološki rastvor.

Shema strukture eukariotske ćelije

Uzrok smrti žabe nije

povezano sa njegovom upotrebom

102. Uklanjanje supstanci iz ćelije kroz Golgijev kompleks nastaje kao rezultat fuzije membrana sekretornih granula sa plazmalemom, usled čega se sadržaj granula pojavljuje izvan ćelije. Sa kojim procesom se ovde radi?

1. endocitoza 2). egzocitoza 3. fagocitoza

pinocitoza 5. endocitoza pinocitozom

103. Događaji mitoze poredani su hronološkim redom pod brojevima

1. hromatide u obliku sestrinskih hromozoma se raspoređuju po polovima ćelije, desperalizuju se, formiraju se nuklearne membrane, javlja se citokineza

2. hromozomi se nalaze u ekvatorijalnoj ravni.

Vretenasti filamenti su pričvršćeni za centromere pojedinačnih hromozoma

3. hromozomi spiralni, nuklearna membrana nestaje, formira se vreteno

4). 3-2-1 5. 3-1-2

104. Prokarioti se razlikuju od eukariota

1. odsustvo jezgra i organela

2. odsustvo ljuske, jezgra, organela

Odsustvo formiranog jezgra, mitohondrija, plastida, EPS

nedostatak DNK, hromozoma, jezgra

5. samo odsustvom formalizovanog kernela

105. Prema Denverskoj klasifikaciji, ljudski hromozomi se klasifikuju prema karakteristikama

lokacija centromera, broj hromozoma

2. biohemijski sastav

3. stepen spermizacije i prisustvo alelnih gena

Veličina, položaj centromere, prisustvo sekundarnih suženja i satelita

5. diferencijalno bojenje metafaznih hromozoma

106. Ako su hromozomi ljudskog kariotipa raspoređeni u parove po opadajućoj veličini, nazivaju se

1. genom 2. genski fond 3). idiogram 4.

kariotip 5. diploidni set

107. Spolni hromozomi se nazivaju

1. identične u hromozomskom kompleksu jedinki iste vrste, ali različitog pola

Razlikuje se u kompleksu hromozoma pojedinaca iste vrste, ali različitog spola

4. definiranje razlike između vrsta

108. Glavna svojstva molekula DNK su

1. denaturacija i popravka

temperaturna otpornost

3. reduplikacija, denaturacija, helikizacija

Spiralizacija, despiralizacija, reduplikacija

109. Ako uzmete ribozome zeca i ovčiju mRNA, protein će se sintetizirati

1. zec 2.) ovce 3. zavisi od uslova okoline 4.

obe vrste proteina

5. pod ovim uslovima, sinteza proteina nije moguća

110. Autozomi su hromozomi

Identični u kompleksu hromozoma pojedinaca iste vrste, ali različitog spola

2. razlikuju se u kompleksu hromozoma jedinki iste vrste, ali različitog spola

3. definisanje karakterističnih osobina ove vrste

definisanje razlika između vrsta

5. identične po veličini, obliku, genetskom sastavu

111. Tokom mitoze, protein se ne sintetiše jer

1. u ćeliji nema aminokiselina

2. ćeliji nedostaje energija

3. ne dolazi do transkripcije zbog nedostatka nukleotida

Hromozomi su spiralizirani - ne dolazi do transkripcije

112. Pasivni ulazak supstanci u ćeliju

kalijum-natrijum pumpa 2. fagocitoza 3. pinocitoza 4). difuzija 5. 2 i 3

113. Smrt ćelije u hipertoničnom rastvoru objašnjava se činjenicom da

Voda napušta ćeliju

2. voda prodire u ćeliju u velikim količinama

soli ulaze u ćeliju

4. soli napuštaju ćeliju

5. voda ne ulazi u ćeliju, volumen ćelije ostaje nepromijenjen

114. Prema prirodi asimilacije svi organizmi se dijele na

1. autotrofni i heterotrofni

2. autotrofni i miksotrofni

holozojske i osmotske

4.) miksotrofni, heterotrofni, autotrofni

115. Najmanja struktura u smislu zapremine, koja je svojstvena čitavom skupu svojstava života, koja može održavati ta svojstva u sebi i prenositi ih u nizu generacija, je

gen 2. jezgro ćelije 3). ćelija 4. organizam 5. hromozom

116. Tipičan je za heterotrofne organizme

1. sintetiziraju organske tvari svog tijela od jednostavnijih, neorganskih

2. potrebne gotove organske supstance

3. u zavisnosti od uslova okoline, mogu da se sintetišu

proizvoditi organske tvari, ili koristiti gotove

4. grade svoje tijelo od gotovih organskih jedinjenja

Glavne faze energetskog metabolizma heterotrofnih organizama i mjesto implementacije svake faze

1. preparativna-citoplazma: glikoliza-mitohondrije:

2. glikoliza-hijaloplazma, disanje-mitohondrije

Pripremno-probavni organi, glikoliza-hijalop-

Lazma, disanje-mitohondrije

4. fermentacija-hijaloplazma, disanje-plastidi

5. pripremni - hloroplasti, fermentacija - glaloplazma, disanje - mitohondrije

Ćelije učestvuju u protoku informacija

2. makromolekule koje prenose informacije u citoplazmu

3. citoplazmatski transkripcijski aparat

4. sve ćelijske organele

5.)1, 2, 3

119. O degeneraciji DNK koda svjedoči činjenica da

1. kod kodiranja jednog polipeptida slijede kodoni bez znakova interpunkcije

2. kodoni slijede isti redoslijed kao i ostaci aminokiselina koje kodiraju

Položaj određene aminokiseline u polipeptidnoj molekuli može biti naznačen u DNK koristeći jedan od nekoliko kodonskih sinonima

DNK kod je univerzalan

5. Trojka koda se uvijek prevodi u cijelosti

120. DNK kod se ne preklapa jer

Kada se kodira jedan polipeptid, kodoni slijede bez interpunkcije, ali se kodni triplet uvijek prevodi u cijelosti

2. kodoni slijede isti redoslijed kao i ostaci aminokiselina koje kodiraju

3. pozicija specifične amino kiseline u polipeptidnoj molekuli može biti naznačena u DNK koristeći jedan od nekoliko sinonima kodona

DNK kod je univerzalan

5. neke aminokiseline su kodirane sa nekoliko tripleta

121. U peptidnom regionu ribozoma, tokom translacije,

1. vezivanje t-RNA sa aktiviranim aminokiselinama

Ekstenzija polipeptida

3. Sinteza ATP-a

4. kodiranje informacija

5. vezivanje mRNA molekula

122. U području aminocikla ribozoma tokom translacije,

2.4. Struktura eukariotske ćelije

Ćelijski zid Eukariotska ćelija, za razliku od ćelijskog zida prokariota, sastoji se uglavnom od polisaharida. U gljivama je glavni polisaharid koji sadrži dušik hitin. U kvascu je zastupljeno 60-70% polisaharida glukan i manan, koji su povezani sa proteinima i lipidima. Funkcije ćelijskog zida eukariota su iste kao i kod prokariota.

Citoplazmatska membrana (CPM) takođe ima troslojnu strukturu. Površina membrane ima izbočine slične mezozomima prokariota. CPM reguliše metaboličke procese ćelija.

Kod eukariota, CPM je sposoban uhvatiti velike kapljice koje sadrže ugljikohidrate, lipide i proteine ​​iz okoline.

Ovaj fenomen se zove pinocitoza. CPM eukariotske ćelije je takođe sposoban da uhvati čvrste čestice iz okoline (fenomen fagocitoze). Osim toga, CPM je odgovoran za oslobađanje metaboličkih proizvoda u okoliš.

2.2 — Šema strukture eukariotske ćelije:

1 – ćelijski zid; 2 – citoplazmatska membrana;

3 – citoplazma; 4 – jezgro; 5 – endoplazmatski retikulum;

6 – mitohondrije; 7 – Golgijev kompleks; 8 – ribozomi;

9 – lizozomi; 10 – vakuole

Core odvojen od citoplazme sa dvije membrane koje sadrže pore.

Pore ​​mladih stanica su otvorene, služe za migraciju prekursora ribosoma, glasnika i prijenos RNK iz jezgra u citoplazmu.

Predavanje 3. Struktura ćelije

U jezgru u nukleoplazmi nalaze se hromozomi, koji se sastoje od dva lančana molekula DNK u obliku niti povezanih s proteinima. Jezgro također sadrži nukleolu, bogatu glasničkom RNK i povezano sa specifičnim hromozomom - nukleolarnim organizatorom.

Glavna funkcija jezgra je da učestvuje u reprodukciji ćelije.

Nosilac je nasljednih informacija.

U eukariotskoj ćeliji jezgro je najvažniji, ali ne i jedini nosilac nasljedne informacije. Neke od ovih informacija sadržane su u DNK mitohondrija i hloroplasta.

mitohondrije - membranska struktura koja sadrži dvije membrane - vanjsku i unutrašnju, visoko savijene.

Redox enzimi su koncentrisani na unutrašnjoj membrani. Glavna funkcija mitohondrija je opskrba ćelije energijom (formiranje ATP-a). Mitohondrije su sistem koji se samoreproducira, jer imaju svoj hromozom – kružni DNK i druge komponente koje su dio normalne prokariotske ćelije.

Endoplazmatski retikulum (ES) je membranska struktura koja se sastoji od tubula koji prodiru kroz cijelu unutrašnju površinu ćelije.

Može biti glatka ili hrapava. Na površini grube ES nalaze se ribozomi veći od ribozoma prokariota. Membrane ES također sadrže enzime koji sintetiziraju lipide, ugljikohidrate i one koji su odgovorni za transport tvari u ćeliji.

Golgijev kompleks - paketi spljoštenih membranskih vezikula - rezervoari u kojima se vrši pakovanje i transport proteina unutar ćelije. Sinteza hidrolitičkih enzima se također odvija u Golgijevom kompleksu (mjesto formiranja lizosoma).

IN lizozomi hidrolitički enzimi su koncentrisani.

Ovdje dolazi do razgradnje biopolimera (proteina, masti, ugljikohidrata).

Vakuole odvojen od citoplazme membranama. Rezervne vakuole sadrže rezervne nutrijente ćelije, a otpadne vakuole sadrže nepotrebne metaboličke produkte i toksične supstance.

Pitanja za samotestiranje

Koja pitanja proučava sistematika kao nauka?

2. Koji zadaci se postavljaju prilikom klasifikacije mikroorganizama?

3. Koje taksonomske kategorije poznajete?

4. Šta je „nomenklatura mikroorganizama“?

5. Kako se dijele mikroorganizmi u zavisnosti od strukture njihove ćelijske organizacije?

1. Koje vrste ćelijske organizacije poznajete?

2. Koji se mikroorganizmi nazivaju koenocitni?

Navedite primjere takvih mikroorganizama.

7. Navedite glavne komponente prokariotske ćelije.

8. Koja je razlika između gram-pozitivnih i gram-negativnih bakterija?

Imenujte hemijski sastav i funkcije nukleoida. Koje ćelije sadrže nukleoid?

10. Koju funkciju obavljaju ribozomi u ćeliji? Po čemu se prokariotski ribozomi razlikuju od eukariotskih ribozoma?

11. Koji su sastav i funkcije ćelijskog zida eukariota?

12. Koje razlike postoje u strukturi prokariotskih i eukariotskih ćelija?

13. Kakav je hemijski sastav i funkcije citoplazmatske membrane prokariotskih i eukariotskih ćelija?

Koju ulogu imaju lizozomi u eukariotskoj ćeliji?

15. Navedite primjere vama poznatih jednoćelijskih organizama.

16. Definirajte pojmove “fagocitoza” i “pinocitoza”.

Književnost

1. Schlegel G.

Opća mikrobiologija. – M.: Mir, 1987. – 500 str.

2. Mudretsova-Wiss K.A., Kudryashova A.A., Dedyukhina V.P. Mikrobiologija, sanitacija i higijena - Vladivostok: Izdavačka kuća FEGAEU, 1997. - 312 str.

3. Asonov N.R. Mikrobiologija.

— 3. izd., revidirano. i dodatne – M.: Kolos, 1997. – 352 str.

4. Elinov N.P. Hemijska mikrobiologija - M.: Viša škola, 1989.–448 str.

Opšti plan strukture eukariotske ćelije

Tipična eukariotska ćelija sastoji se od tri komponente - membrane, citoplazme i jezgra. Osnova ćelije školjka sastoji se od plazmaleme (ćelijske membrane) i ugljikohidratno-proteinske površinske strukture.

1. Plazmalema .

2. Ugljikohidratno-proteinska površinska struktura.

Strukturna organizacija eukariotske ćelije Šema strukture eukariotske ćelije

Životinjske ćelije imaju mali sloj proteina (glikokaliks) . Kod biljaka je površinska struktura ćelije ćelijski zid sastoji se od celuloze (vlakna).

Funkcije stanične membrane: održava oblik ćelije i daje mehaničku čvrstoću, štiti ćeliju, prepoznaje molekularne signale, reguliše metabolizam između ćelije i okoline i ostvaruje međućelijsku interakciju.

Citoplazma sastoji se od hijaloplazme (glavne supstance citoplazme), organela i inkluzija.

Hyaloplasma To je koloidna otopina organskih i neorganskih spojeva koja spaja sve ćelijske strukture u jednu cjelinu.

Mitohondrije imaju dvije membrane: vanjsku glatku unutrašnju sa naborima - kristama. Unutar između krista je matrica, koji sadrži molekule DNK, male ribozome i enzime za disanje. Sinteza ATP-a odvija se u mitohondrijima. Mitohondrije se dijele na dva dijela.

3. Plastidi karakteristika biljnih ćelija. Postoje tri vrste plastida: hloroplasti, hromoplasti i leukoplasti. Podijeljeno podjelom na dva.

Hloroplasti– zeleni plastidi u kojima se odvija fotosinteza. Hloroplast ima dvostruku membranu.

Tijelo hloroplasta sastoji se od bezbojne proteinsko-lipidne strome, prožete sistemom ravnih vrećica (tilakoida) formiranih od unutrašnje membrane. Tilakoidi formiraju granu. Stroma sadrži ribozome, škrobna zrna i molekule DNK.

II. Hromoplasti daju boju različitim biljnim organima.

III. Leukoplasti skladištiti hranljive materije. Od leukoplasta se mogu formirati hromoplasti i hloroplasti.

Endoplazmatski retikulum je razgranati sistem cijevi, kanala i šupljina. Postoje nezrnasti (glatki) i zrnati (hrapavi) EPS. Nezrnati EPS sadrži enzime metabolizma masti i ugljikohidrata (dolazi do sinteze masti i ugljikohidrata). Supragranularni ER sadrži ribozome koji provode biosintezu proteina. Funkcije EPS-a: transport, koncentracija i oslobađanje.

5. Golgijev aparat sastoji se od ravnih membranskih vrećica i vezikula. U životinjskim stanicama Golgijev aparat obavlja sekretornu funkciju, u biljnim stanicama je centar sinteze polisaharida.

Vakuole ispunjen sokom biljnih ćelija. Funkcije vakuola: skladištenje nutrijenata i vode, održavanje turgorskog pritiska u ćeliji.

7. Lizozomi sfernog oblika, formirana membranom, unutar koje se nalaze enzimi koji hidroliziraju proteine, nukleinske kiseline, ugljikohidrate i masti.

Ćelijski centar kontroliše procese deobe ćelija.

9. Mikrotubule I mikrofilamenti c formiraju ćelijski skelet.

Ribosomi eukarioti su veći (80S).

11. Inkluzije – rezervne supstance i izlučevine – samo u biljnim ćelijama.

Core sastoji se od nuklearne membrane, karioplazme, nukleola, hromatina.

Nuklearni omotač slična strukturi ćelijskoj membrani, sadrži pore. Nuklearna membrana štiti genetski aparat od djelovanja citoplazmatskih tvari. Kontroliše transport supstanci.

2. Karioplazma je koloidna otopina koja sadrži proteine, ugljikohidrate, soli i druge organske i neorganske tvari.

Nucleolus– sferna formacija, sadrži različite proteine, nukleoproteine, lipoproteine, fosfoproteine. Funkcija nukleola je sinteza embriona ribosoma.

4. hromatin (hromozoma). U stabilnom stanju (vrijeme između podjela), DNK je ravnomjerno raspoređena u karioplazmi u obliku hromatina.

Prilikom diobe kromatin se pretvara u hromozome.

Funkcije jezgra: nukleus sadrži informacije o nasljednim karakteristikama organizma (informativna funkcija); hromozomi prenose karakteristike organizma sa roditelja na potomstvo (nasljedna funkcija); jezgro koordinira i reguliše procese u ćeliji (regulaciona funkcija).

U većini slučajeva, eukariotske stanice su dio višećelijskih organizama. Međutim, u prirodi postoji značajan broj jednoćelijskih eukariota, koji su strukturno ćelija, a fiziološki čitav organizam. Zauzvrat, eukariotske stanice, koje su dio višećelijskog organizma, nisu sposobne za samostalno postojanje. Obično se dijele na biljne, životinjske i gljivične stanice. Svaki od njih ima svoje karakteristike i ima svoje podtipove ćelija koje formiraju različita tkiva.

Uprkos njihovoj raznolikosti, svi eukarioti imaju zajedničkog pretka, koji se vjerovatno pojavio tokom procesa.

U ćelijama jednoćelijskih eukariota (protozoa) postoje strukturne formacije koje obavljaju funkcije organa na ćelijskom nivou. Dakle, cilijati imaju ćelijska usta i ždrijelo, prah, probavne i kontraktilne vakuole.

U svim eukariotskim stanicama one su izolirane, odvojene od vanjskog okruženja. U citoplazmi se nalaze različite ćelijske organele, koje su od nje već ograničene svojim membranama. Jezgro sadrži nukleolus, hromatin i nuklearni sok. Citoplazma sadrži brojne (veće nego kod prokariota) različite inkluzije.

Eukariotske ćelije karakteriziraju visoko uređeni unutrašnji sadržaji. Takve odjeljenje postiže se podjelom ćelije na dijelove membranama. Na taj način se postiže razdvajanje biohemijskih procesa u ćeliji. Molekularni sastav membrana i skup supstanci i jona na njihovoj površini su različiti, što određuje njihovu funkcionalnu specijalizaciju.

Citoplazma sadrži enzimske proteine ​​za glikolizu, metabolizam šećera, azotnih baza, aminokiselina i lipida. Mikrotubule se sastavljaju od određenih proteina. Citoplazma obavlja funkcije objedinjavanja i skele.

Inkluzije su relativno nestabilne komponente citoplazme, koje predstavljaju rezerve hranljivih materija, granule sekreta (proizvodi za izlučivanje iz ćelije), balast (broj pigmenata).

Organele su trajne i obavljaju vitalne funkcije. Među njima su organele opšteg značaja (ribozomi, polizomi, mikrofibrile, centriole i dr.) i posebne organele specijalizovanih ćelija (mikrovile, cilije, sinaptičke vezikule itd.).

Struktura životinjske eukariotske ćelije

Eukariotske ćelije su sposobne za endocitozu (preuzimanje nutrijenata od strane citoplazmatske membrane).

Eukarioti (ako ih ima) imaju drugačiju hemijsku prirodu u odnosu na prokariote. U potonjem, njegova osnova je murein. U biljkama je uglavnom celuloza, a u gljivama hitin.

Genetski materijal eukariota sadržan je u jezgri i upakovan u hromozome, koji su kompleks DNK i proteina (uglavnom histona).

Na Zemlji postoje samo dvije vrste organizama: eukarioti i prokarioti. Oni se uvelike razlikuju po svojoj strukturi, poreklu i evolucionom razvoju, o čemu će biti reči u nastavku.

U kontaktu sa

Znakovi prokariotske ćelije

Prokarioti se nazivaju i prenuklearni. Prokariotska ćelija nema druge organele koje imaju membransku membranu (endoplazmatski retikulum, Golgijev kompleks).

Za njih su karakteristične i sljedeće:

1. bez ljuske i ne stvara veze sa proteinima. Informacije se prenose i čitaju neprekidno.
2. Svi prokarioti su haploidni organizmi.
3. Enzimi se nalaze u slobodnom stanju (difuzno).
4. Imaju sposobnost stvaranja spora pod nepovoljnim uslovima.
5. Prisustvo plazmida - malih ekstrahromozomskih DNK molekula. Njihova funkcija je prijenos genetskih informacija, povećavajući otpornost na mnoge agresivne faktore.
6. Prisutnost flagella i pili - vanjskih proteinskih formacija neophodnih za kretanje.
7. Gasne vakuole su šupljine. Zbog njih se tijelo može kretati u vodenom stupcu.
8. Ćelijski zid prokariota (odnosno bakterija) sastoji se od mureina.
9. Glavne metode dobivanja energije kod prokariota su kemo- i fotosinteza.

To uključuje bakterije i arheje. Primjeri prokariota: spirohete, proteobakterije, cijanobakterije, krenarheote.

Pažnja! Unatoč činjenici da prokarioti nemaju jezgro, oni imaju svoj ekvivalent - nukleoid (kružni DNK molekul bez ljuske) i slobodnu DNK u obliku plazmida.

Struktura prokariotske ćelije

Bakterije

Predstavnici ovog kraljevstva spadaju među najstarije stanovnike Zemlje i imaju visoku stopu preživljavanja u ekstremnim uslovima.

Postoje gram-pozitivne i gram-negativne bakterije. Njihova glavna razlika leži u strukturi stanične membrane. Gram-pozitivni imaju deblju ljusku, do 80% se sastoji od mureinske baze, kao i polisaharida i polipeptida. Kada se boje Gramom, daju ljubičastu boju. Većina ovih bakterija su patogeni. Gram-negativni imaju tanji zid, koji je od membrane odvojen periplazmatskim prostorom. Međutim, takva školjka ima povećanu snagu i mnogo je otpornija na djelovanje antitijela.

Bakterije igraju veoma važnu ulogu u prirodi:

1. Cijanobakterije (plavo-zelene alge) pomažu u održavanju potrebnog nivoa kiseonika u atmosferi. Oni čine više od polovine ukupnog O2 na Zemlji.
2. Oni podstiču razgradnju organskih ostataka, učestvujući u kruženju svih supstanci i učestvuju u formiranju tla.
3. Fiksatori dušika na korijenu mahunarki.
4. Oni pročišćavaju vodu od otpada, na primjer, iz metalurške industrije.
5. Oni su dio mikroflore živih organizama, pomažući maksimalnoj apsorpciji hranjivih tvari.
6. Koristi se u prehrambenoj industriji za fermentaciju.Tako se proizvode sirevi, svježi sir, alkohol, tijesto.

Pažnja! Pored pozitivnog značaja, bakterije imaju i negativnu ulogu. Mnogi od njih uzrokuju smrtonosne bolesti, kao što su kolera, trbušni tifus, sifilis i tuberkuloza.

Bakterije

Archaea

Ranije su bili kombinovani sa bakterijama u jedinstveno kraljevstvo Drobyanok. Međutim, s vremenom je postalo jasno da arheje imaju svoj individualni put evolucije i da se vrlo razlikuju od drugih mikroorganizama po svom biohemijskom sastavu i metabolizmu. Postoji do 5 vrsta, a najviše proučavane su euryarchaeota i crenarchaeota. Karakteristike arheje su:

• većina njih su kemoautotrofi - sintetiziraju organske tvari iz ugljičnog dioksida, šećera, amonijaka, iona metala i vodika;
• igraju ključnu ulogu u ciklusu dušika i ugljika;
• učestvuju u probavi kod ljudi i mnogih preživara;
• imaju stabilniju i izdržljiviju membranu zbog prisustva eterskih veza u glicerol-eter lipidima. Ovo omogućava arhejama da žive u visoko alkalnim ili kiselim sredinama, kao i na visokim temperaturama;
• ćelijski zid, za razliku od bakterija, ne sadrži peptidoglikan i sastoji se od pseudomureina.

Struktura eukariota

Eukarioti su nadkraljevstvo organizama čije ćelije sadrže jezgro. Osim arhea i bakterija, sva živa bića na Zemlji su eukarioti (na primjer, biljke, protozoe, životinje). Ćelije se mogu jako razlikovati po svom obliku, strukturi, veličini i funkcijama. Unatoč tome, slični su u osnovama života, metabolizmu, rastu, razvoju, sposobnosti iritacije i varijabilnosti.

Eukariotske ćelije mogu biti stotine ili hiljade puta veće od prokariotskih ćelija. Uključuju jezgro i citoplazmu s brojnim membranskim i nemembranskim organelama. Membranski uključuju: endoplazmatski retikulum, lizozome, Golgijev kompleks, mitohondrije,. Nemembranski: ribozomi, ćelijski centar, mikrotubule, mikrofilamenti.

Struktura eukariota

Hajde da uporedimo eukariotske ćelije iz različitih kraljevstava.

Nadkraljevstvo eukariota uključuje sljedeća kraljevstva:

• protozoa. Heterotrofi, neki sposobni za fotosintezu (alge). Razmnožavaju se aseksualno, seksualno i na jednostavan način u dva dijela. Većina nema ćelijski zid;
• biljke. Oni su proizvođači; glavna metoda dobivanja energije je fotosinteza. Većina biljaka je nepokretna i razmnožava se aseksualno, spolno i vegetativno. Ćelijski zid je napravljen od celuloze;
• pečurke. Višećelijski. Postoje niži i viši. Oni su heterotrofni organizmi i ne mogu se kretati samostalno. Razmnožavaju se aseksualno, spolno i vegetativno. Pohranjuju glikogen i imaju jak ćelijski zid napravljen od hitina;
• životinje. Postoji 10 vrsta: spužve, crvi, člankonošci, bodljikaši, hordati i drugi. Oni su heterotrofni organizmi. Sposoban za samostalno kretanje. Glavna supstanca za skladištenje je glikogen. Ćelijski zid se sastoji od hitina, baš kao i kod gljiva. Glavni način razmnožavanja je seksualni.

Tabela: Uporedne karakteristike biljnih i životinjskih ćelija

Struktura	biljna ćelija	životinjska ćelija
Ćelijski zid	Celuloza	Sastoji se od glikokaliksa - tankog sloja proteina, ugljikohidrata i lipida.
Osnovna lokacija	Smješten bliže zidu	Smješten u centralnom dijelu
Ćelijski centar	Isključivo u nižim algama	Present
Vakuole	Sadrži ćelijski sok	Kontraktilni i digestivni.
Rezervna supstanca	Škrob	Glikogen
Plastidi	Tri vrste: hloroplasti, hromoplasti, leukoplasti	Nema
Ishrana	Autotrofno	Heterotrofno

Poređenje prokariota i eukariota

Strukturne karakteristike prokariotskih i eukariotskih ćelija su značajne, ali jedna od glavnih razlika odnosi se na skladištenje genetskog materijala i način dobijanja energije.

Prokarioti i eukarioti fotosintetiziraju različito. Kod prokariota se ovaj proces odvija na membranskim izraslinama (hromatoforima), raspoređenim u odvojene hrpe. Bakterije nemaju fotosistem fluora, pa ne proizvode kiseonik, za razliku od plavo-zelenih algi koje ga proizvode tokom fotolize. Izvori vodonika kod prokariota su sumporovodik, H2, razne organske supstance i voda. Glavni pigmenti su bakteriohlorofil (u bakterijama), hlorofil i fikobilini (u cijanobakterijama).

Od svih eukariota, samo biljke su sposobne za fotosintezu. Imaju posebne formacije - hloroplaste, koje sadrže membrane raspoređene u grane ili lamele. Prisustvo fotosistema II omogućava oslobađanje kiseonika u atmosferu tokom procesa fotolize vode. Jedini izvor molekula vodonika je voda. Glavni pigment je hlorofil, a fikobilini su prisutni samo u crvenim algama.

Glavne razlike i karakteristične karakteristike prokariota i eukariota prikazane su u donjoj tabeli.

Tabela: Sličnosti i razlike između prokariota i eukariota

Poređenje	Prokarioti	Eukarioti
Vrijeme pojavljivanja	Više od 3,5 milijardi godina	Oko 1,2 milijarde godina
Veličine ćelija	Do 10 mikrona	Od 10 do 100 µm
Kapsula	Jedi. Obavlja zaštitnu funkciju. Povezano sa ćelijskim zidom	Odsutan
Plazma membrana	Jedi	Jedi
Ćelijski zid	Sastoji se od pektina ili mureina	Da, osim životinja
hromozomi	Umjesto toga postoji kružna DNK. Translacija i transkripcija se odvijaju u citoplazmi.	Linearni DNK molekuli. Translacija se odvija u citoplazmi, a transkripcija u jezgru.
Ribosomi	Mali tip 70S. Nalazi se u citoplazmi.	Veliki 80S-tip, može se vezati za endoplazmatski retikulum i nalaziti se u plastidima i mitohondrijima.
Organoid sa membranom	Nema. Postoje membranski izrasline - mezozomi	Postoje: mitohondrije, Golgijev kompleks, ćelijski centar, ER
Citoplazma	Jedi	Jedi
	Nema	Jedi
Vakuole	Gas (aerozomi)	Jedi
Hloroplasti	Nema. Fotosinteza se odvija u bakteriohlorofilima	Prisutan samo u biljkama
Plazmidi	Jedi	Nema
Core	Odsutan	Jedi
Mikrofilamenti i mikrotubule.	Nema	Jedi
Metode podjele	Konstrikcija, pupanje, konjugacija	Mitoza, mejoza
Interakcija ili kontakti	Nema	Plazmodezma, dezmozomi ili septa
Vrste ishrane ćelija	fotoautotrofni, fotoheterotrofni, hemoautotrofni, hemoheterotrofni	Fototrofična (kod biljaka) endocitoza i fagocitoza (kod drugih)

Razlike između prokariota i eukariota

Sličnosti i razlike između prokariotskih i eukariotskih ćelija

Zaključak

Usporedba prokariotskog i eukariotskog organizma prilično je radno intenzivan proces koji zahtijeva razmatranje mnogih nijansi. Oni imaju mnogo zajedničkog jedni s drugima u smislu strukture, tekućih procesa i svojstava svih živih bića. Razlike su u obavljanju funkcija, načinu ishrane i unutrašnjoj organizaciji. Svi zainteresovani za ovu temu mogu koristiti ove informacije.

Karakteristike eukariotskih ćelija

Prosječna veličina eukariotske ćelije je oko 13 mikrona. Ćelija je podijeljena unutarnjim membranama u različite odjeljke (reakcioni prostori). Tri vrste organela jasno omeđen od ostatka protoplazme (citoplazme) ljuskom od dvije membrane: ćelijskog jezgra, mitohondrija i plastida. Plastidi služe uglavnom za fotosintezu, a mitohondrije za proizvodnju energije. Svi slojevi sadrže DNK kao nosioca genetske informacije.

Citoplazma sadrži različite organele, uključujući ribozome, koji se također nalaze u plastidima i mitohondrijima. Sve organele leže u matriksu.

Karakteristike prokariotskih ćelija

Prosječna veličina prokariotskih stanica je 5 mikrona. Nemaju nikakve unutrašnje membrane osim izbočina unutrašnjih membrana i plazma membrane. Umjesto jezgra ćelije, postoji nukleoid, lišen ljuske i koji se sastoji od jednog molekula DNK. Osim toga, bakterije mogu sadržavati DNK u obliku sićušnih plazmida, sličnih ekstranuklearnoj DNK eukariota.

IN prokariotske ćelije, sposobne za fotosintezu (plavo-zelene alge, zelene i ljubičaste bakterije), postoje različito strukturirane velike membranske izbočine - tilakoidi, koji po svojoj funkciji odgovaraju plastidima eukariota. Prokariote karakterizira prisustvo vreće murine - a mehanički jak element ćelijskog zida.

Osnovne komponente eukariotske ćelije. Njihova struktura i funkcije.

Shell obavezno sadrži plazma membranu. Osim toga, biljke i gljive imaju ćelijski zid, a životinje glikokaliks.

U biljkama i gljivama ima protoplast– sav sadržaj ćelije osim ćelijskog zida.

Citoplazma je unutrašnje polutečno okruženje ćelije. Sastoji se od hijaloplazme, inkluzija i organela. Citoplazma sadrži egzoplazmu (kortikalni sloj, leži direktno ispod membrane, ne sadrži organele) i endoplazmu (unutrašnji dio citoplazme).

Hyaloplasma(citosol) je glavna supstanca citoplazme, koloidna otopina velikih organskih molekula.Osigurava međusobnu povezanost svih komponenti ćelije

U njemu se odvijaju osnovni metabolički procesi, na primjer, glikoliza.

Inkluzije- Ovo su opcione komponente ćelije koje se mogu pojaviti i nestati u zavisnosti od stanja ćelije. Na primjer: kapi masti, škrobne granule, proteinska zrna.

Organoidi Postoje membranske i nemembranske.

Membranske organele su jednomembranske (EPS, AG, lizozomi, vakuole) i dvostruka membrana(plastidi, mitohondrije).

TO nemembranski organele uključuju ribozome i ćelijski centar.

Organele eukariotske ćelije, njihova struktura i funkcije.

Endoplazmatski retikulum- jednomembranska organela. To je sistem membrana koje formiraju “cisterne” i kanale, međusobno povezane i omeđujući jedan unutrašnji prostor – EPS šupljine. Postoje dvije vrste EPS-a: 1) hrapav, koji na svojoj površini sadrži ribozome, i 2) glatki, čije membrane ne nose ribozome.

Funkcije: 1) transport supstanci iz jednog dela ćelije u drugi, 2) podela ćelijske citoplazme na kompartmente („kompartmente“), 3) sinteza ugljenih hidrata i lipida (glatka ER), 4) sinteza proteina (gruba ER)

Golgijev aparat- jednomembranska organela. Sastoji se od naslaganih spljoštenih „cisterni“ sa proširenim ivicama. Uz njih je povezan i sistem malih jednomembranskih vezikula (Golgijeve vezikule). Svaki snop obično se sastoji od 4-6 „tankova“, strukturna je i funkcionalna jedinica Golgijevog aparata i naziva se diktiosom.

Funkcije Golgijevog aparata: 1) akumulacija proteina, lipida, ugljikohidrata, 2) „pakovanje“ proteina, lipida, ugljikohidrata u membranske vezikule, 4) lučenje proteina, lipida, ugljikohidrata, 5) sinteza ugljikohidrata i lipida, 6) mjesto formiranja lizosoma .

Lizozomi- jednomembranske organele. Oni su mali mjehurići koji sadrže skup hidrolitičkih enzima. Enzimi se sintetiziraju na grubom ER i kreću u Golgijev aparat, gdje se modificiraju i pakuju u membranske vezikule, koje nakon odvajanja od Golgijevog aparata same postaju lizozomi. Razgradnja tvari pomoću enzima naziva se liza.

Funkcije lizosoma: 1) unutarćelijska probava organskih materija, 2) uništavanje nepotrebnih ćelijskih i nećelijskih struktura, 3) učešće u procesima reorganizacije ćelije.

Vakuole- jednomembranske organele su “posude” ispunjene vodenim rastvorima organskih i neorganskih materija.Tečnost koja ispunjava biljnu vakuolu naziva se ćelijski sok.

Funkcije vakuole: 1) akumulacija i skladištenje vode, 2) regulisanje metabolizma vode i soli, 3) održavanje turgorskog pritiska, 4) akumulacija u vodi rastvorljivih metabolita, rezervnih hranljivih materija, 5) bojenje cvetova i plodova i time privlačenje oprašivača i raspršivača semena

Mitohondrije ograničen sa dvije membrane. Vanjska membrana mitohondrija je glatka, unutrašnja formira brojne nabore - cristas. Kriste povećavaju površinu unutrašnje membrane, na kojoj se nalaze multienzimski sistemi uključeni u sintezu ATP molekula. Unutrašnji prostor mitohondrija ispunjen je matriksom. Matrica sadrži kružnu DNK, specifičnu mRNA, ribozome prokariotskog tipa i enzime Krebsovog ciklusa.

Funkcije mitohondrija: 1) sinteza ATP-a, 2) razgradnja organskih materija kiseonikom.

Plastidi karakterističan samo za biljne ćelije. Postoje tri glavne vrste plastida: leukoplasti - bezbojni plastidi u ćelijama neobojenih delova biljaka, hromoplasti - obojeni plastidi obično žuti, crveni i narandžasti, hloroplasti - zeleni plastidi.

Hloroplasti. U ćelijama viših biljaka hloroplasti imaju oblik bikonveksnog sočiva. Hloroplasti su ograničeni sa dvije membrane. Vanjska membrana je glatka, unutrašnja ima složenu naboranu strukturu. Najmanji nabor se naziva tilakoid. Grupa tilakoida raspoređenih poput hrpe novčića naziva se grana. Tilakoidne membrane sadrže fotosintetske pigmente i enzime koji osiguravaju sintezu ATP-a. Glavni fotosintetski pigment je hlorofil, koji određuje zelenu boju hloroplasta.

Unutrašnji prostor hloroplasta je ispunjen stroma. Stroma sadrži kružnu DNK, ribozome, enzime Calvinovog ciklusa i zrna škroba.

Funkcija hloroplasta: fotosinteza.

Funkcija leukoplasta: sinteza, akumulacija i skladištenje rezervnih nutrijenata.

Hromoplasti. Stroma sadrži kružnu DNK i pigmente - karotenoide, koji hromoplastima daju žutu, crvenu ili narandžastu boju.

Funkcija hromoplasta: bojenje cvijeća i plodova i time privlačenje oprašivača i raspršivača sjemena.

Ribosomi- nemembranske organele, prečnika približno 20 nm. Ribosomi se sastoje od dvije podjedinice - velike i male. Hemijski sastav ribozoma je protein i rRNA. Molekuli rRNA čine 50-63% mase ribozoma i formiraju njegov strukturni okvir. Tokom biosinteze proteina, ribozomi mogu "raditi" pojedinačno ili se kombinovati u komplekse - poliribozome (polizomi ) . U takvim kompleksima oni su međusobno povezani jednim mRNA molekulom. Kombinacija podjedinica u cijeli ribozom se događa u citoplazmi, obično tokom biosinteze proteina.

Funkcija ribozoma: sklapanje polipeptidnog lanca (sinteza proteina).

Citoskelet formirani od mikrotubula i mikrofilamenata. Mikrotubule su cilindrične, nerazgranate strukture. Glavna hemijska komponenta je protein tubulin. Mikrotubule se uništavaju kolhicinom. Mikrofilamenti su filamenti napravljeni od proteina aktina. Mikrotubule i mikrofilamenti formiraju složena tkanja u citoplazmi.

Funkcije citoskeleta: 1) određivanje oblika ćelije, 2) podrška za organele, 3) formiranje vretena, 4) učešće u kretanju ćelije, 5) organizacija citoplazmatskog toka.

Ćelijski centar uključuje dva centriola i centrosferu. Centriol je cilindar čiji zid čini devet grupa od tri spojene mikrotubule. Centriole su spojene u parove gdje se nalaze pod pravim uglom jedna prema drugoj. Prije diobe stanice, centriole se razilaze na suprotne polove, a u blizini svakog od njih se pojavljuje ćerka centriol. Oni formiraju diobeno vreteno, koje doprinosi ravnomjernoj raspodjeli genetskog materijala između stanica kćeri.

Funkcije: 1) obezbeđivanje divergencije hromozoma do polova ćelije tokom mitoze ili mejoze, 2) centar organizacije citoskeleta.