Componentele structurale ale unui tabel de celule eucariote. Caracteristicile structurii celulelor

Unitatea structurii celulelor.

Conținutul oricărei celule este separat de mediul extern printr-o structură specială - membrana plasmatica (plasmalema). Această izolare vă permite să creați un mediu cu totul special în interiorul celulei, spre deosebire de ceea ce o înconjoară. Prin urmare, acele procese pot avea loc în celulă care nu apar nicăieri altundeva, se numesc procesele vieții.

Mediul intern al unei celule vii, limitat de membrana plasmatică, se numește citoplasmă. Include hialoplasma(substanță transparentă de bază) și organele celulare, precum și diverse structuri nepermanente - incluziuni. Organelele care se află în orice celulă includ și ribozom, unde are loc sinteza proteinei.

Structura celulelor eucariote.

eucariote sunt organisme ale căror celule au un nucleu. Miez- acesta este organelul celulei eucariote, în care se stochează informația ereditară înregistrată în cromozomi și din care se copiază informația ereditară. Cromozom este o moleculă de ADN integrată cu proteine. Miezul contine nucleol- un loc unde se formează alte organite importante implicate în sinteza proteinelor - ribozomi. Dar ribozomii se formează doar în nucleu și funcționează (adică sintetizează proteine) în citoplasmă. Unele dintre ele sunt libere în citoplasmă, iar altele sunt atașate de membrane, formează o rețea, care se numește endoplasmatic.

Ribozomi- organele nemembranare.

Reticulul endoplasmatic este o rețea de tubuli delimitate de membrane. Există două tipuri: netede și granulare. Ribozomii sunt localizați pe membranele reticulului endoplasmatic granular, prin urmare, în el are loc sinteza și transportul proteinelor. Și reticulul endoplasmatic neted este locul sintezei și transportului carbohidraților și lipidelor. Nu are ribozomi.

Pentru sinteza proteinelor, carbohidraților și grăsimilor este nevoie de energie, care este produsă în celula eucariotă de „stațiile energetice” ale celulei - mitocondriile.

Mitocondriile- organele cu două membrane în care are loc procesul de respirație celulară. Compușii organici sunt oxidați pe membranele mitocondriale și energia chimică se acumulează sub formă de molecule speciale de energie. (ATP).

Există, de asemenea, un loc în celulă unde se pot acumula compuși organici și de unde pot fi transportați - acesta este aparate Golgi, sistem de pungi cu membrană plate. Este implicat în transportul proteinelor, lipidelor, carbohidraților. Organelele digestiei intracelulare se formează și în aparatul Golgi - lizozomi.

Lizozomi- organitele monomembranare, caracteristice celulelor animale, contin enzime care pot descompune proteinele, carbohidratii, acizii nucleici, lipidele.

O celulă poate conține organele care nu au o structură de membrană, cum ar fi ribozomi și un citoschelet.

citoschelet- acesta este sistemul musculo-scheletic al celulei, include microfilamente, cili, flageli, un centru celular care produce microtubuli si centrioli.

Există organite care sunt caracteristice doar pentru celulele vegetale, - plastide. Există: cloroplaste, cromoplaste și leucoplaste. Procesul de fotosinteză are loc în cloroplaste.

De asemenea, în celulele vegetale vacuole- produse reziduale ale celulei, care sunt rezervoare de apă și compuși dizolvați în ea. Organismele eucariote includ plante, animale și ciuperci.

Structura celulelor procariote.

procariote sunt organisme unicelulare care nu au nucleu.

Celulele procariote sunt de dimensiuni mici, rețin materialul genetic sub forma unei molecule circulare de ADN (nucleoid). Organismele procariote includ bacterii și cianobacterii, care odinioară erau numite alge albastre-verzi.

Dacă procesul de respirație aerobă are loc la procariote, atunci se folosesc proeminențe speciale ale membranei plasmatice pentru aceasta - mezosomi. Dacă bacteriile sunt fotosintetice, atunci procesul de fotosinteză are loc pe membranele fotosintetice - tilacoizi.

Sinteza proteinelor la procariote are loc în ribozomi. Există puține organele în celulele procariote.

Ipotezele originii organelelor de celule eucariote.

Celulele procariote au apărut pe Pământ mai devreme decât cele eucariote.

1) ipoteza simbiotică explică mecanismul apariției unor organite ale unei celule eucariote – mitocondriile și plastidele fotosintetice.

2) Ipoteza invaginării- sustine ca originea celulei eucariote provine din faptul ca forma ancestrala era o procariota aeroba. Organelele din el au apărut ca urmare a invaginării și exfolierii unor părți ale membranei, urmată de specializarea funcțională în nucleu, mitocondrii, cloroplaste ale altor organite.

Componentele principale ale unei celule eucariote

Celulele eucariote (Fig. 1 și 2) sunt organizate mult mai complicat decât cele procariote. Ele sunt foarte diverse atât ca dimensiune (de la câțiva micrometri la câțiva centimetri), cât și ca formă și ca caracteristici structurale (Fig. 3).

Fiecare celulă eucariotă are un nucleu separat, care conține material genetic separat de matrice printr-o membrană nucleară (aceasta este principala diferență față de celulele procariote). Materialul genetic este concentrat în principal sub formă de cromozomi, care au o structură complexă și sunt formați din fire de ADN și molecule de proteine. Diviziunea celulară are loc prin mitoză (iar pentru celulele germinale – meioză). Eucariotele includ atât organisme unicelulare, cât și multicelulare.

Există mai multe teorii despre originea celulelor eucariote, una dintre ele este endosimbiontică. O celulă aerobă de tipul unei bacterii a pătruns în celula anaerobă heterotrofă, care a servit drept bază pentru apariția mitocondriilor. Celulele asemănătoare spirochetelor au început să pătrundă în aceste celule, ceea ce a dat naștere la formarea de centrioli. Materialul ereditar a fost izolat de citoplasmă, a apărut un nucleu, a apărut mitoza. Unele celule eucariote au fost invadate de celule precum algele albastre-verzi, care au dat naștere la cloroplaste. Așa a luat ființă regnul vegetal.

Dimensiunea celulelor corpului uman variază de la 2-7 microni (pentru trombocite) până la dimensiuni gigantice (până la 140 microni pentru un ou).

Forma celulelor este determinată de funcția pe care o îndeplinesc: celulele nervoase sunt stelate datorită numărului mare de procese (axon și dendrite), celulele musculare sunt alungite, deoarece trebuie să se contracte, eritrocitele își pot schimba forma atunci când se deplasează prin capilare mici. .

Structura celulelor eucariote ale organismelor animale și vegetale este similară în multe privințe. Fiecare celulă este delimitată extern de o membrană celulară sau plasmalemă. Este alcătuit dintr-o membrană citoplasmatică și un strat de glicocalix (10–20 nm grosime) care îl acoperă din exterior. Componentele glicocalixului sunt complexe de polizaharide cu proteine ​​(glicoproteine) și grăsimi (glicolipide).

Membrana citoplasmatică este un complex al unui strat dublu de fosfolipide cu proteine ​​și polizaharide.

Celula are nucleu și citoplasmă. Nucleul celular este format dintr-o membrană, seva nucleară, nucleol și cromatină. Învelișul nuclear este format din două membrane separate printr-un spațiu perinuclear și este pătruns cu pori.

Baza sucului nuclear (matricei) sunt proteinele: filamentoase sau fibrilare (funcția de suport), ARN globular, heteronuclear și ARNm (rezultatul procesării).

Nucleolul este structura în care are loc formarea și maturarea ARN-ului ribozomal (ARNr).

Cromatina sub formă de aglomerări este împrăștiată în nucleoplasmă și este o formă interfazică a existenței cromozomilor.

În citoplasmă, substanța principală (matrice, hialoplasmă), organele și incluziunile sunt izolate.

Organelele pot fi de importanță generală și speciale (în celulele care îndeplinesc funcții specifice: microvilozități ale epiteliului de aspirație al intestinului, miofibrile ale celulelor musculare etc.).

Organele de importanță generală sunt reticulul endoplasmatic (neted și aspru), complexul Golgi, mitocondriile, ribozomii și polizomii, lizozomii, peroxizomii, microfibrilele și microtubulii, centriolii centrului celular.

Celulele vegetale conțin și cloroplaste, unde are loc fotosinteza.

Orez. 1. Structura unei celule eucariote. Schema generalizata

Orez. 2. Structura celulei conform microscopiei electronice

Orez. 3. Diferite celule eucariote: 1 - epiteliale; 2 - sânge (e - eritrocit, l - leucocite); 3 - cartilaj; 4 - oase; 5 - musculatura neteda; 6 - țesut conjunctiv; 7 - celule nervoase; 8 - fibra musculara striata

Cu toate acestea, organizarea generală și prezența componentelor fundamentale sunt aceleași în toate celulele eucariote (Fig. 4).

Fig.4. Celula eucariotă (diagrama)

Krasnodembsky E. G. „Biologie generală: un manual pentru studenții de liceu și solicitanții la universități”

N. S. Kurbatova, E. A. Kozlova „Rezumatul prelegerilor despre biologie generală”

Toate organismele vii pot fi împărțite în două grupe principale: procarioteȘi eucariote. Acești termeni sunt derivați din cuvântul grecesc karion care înseamnă miez. Procariotele sunt organisme pre-nucleare care nu au un nucleu format. Eucariotele conțin un nucleu bine format. Procariotele includ bacterii, cianobacterii, mixomicete, rickettsia și alte organisme; eucariotele sunt ciuperci, plante și animale.

Celulele tuturor eucariotelor au o structură similară.

Ele constau din citoplasmă și nuclee, care împreună reprezintă conținutul viu al celulei - protoplastul. Citoplasma este un semi-lichid substanță fundamentală sau hialoplasma,împreună cu structurile intracelulare scufundate în el – organele care îndeplinesc diverse funcții.

Din exterior, citoplasma este inconjurata de o membrana plasmatica. Celulele vegetale și fungice au, de asemenea, un perete celular rigid. În citoplasma celulelor vegetale și fungice există vacuole - vezicule umplute cu apă și diferite substanțe dizolvate în ea.

În plus, pot exista incluziuni în celulă - nutrienți de rezervă sau produse finale ale metabolismului.

Structura Caracteristici ale organizațieiFuncții

Membrana plasmatica (plasmalema)	Strat dublu de lipide și proteine ​​scufundate în el	Reglează selectiv metabolismul dintre celulă și mediu. Oferă contact între celulele adiacente
Miez	Are membrană dublă, conține ADN	Depozitarea și transferul materialului genetic către celulele fiice. Reglează activitatea celulară
Mitocondriile. Prezent în celulele vegetale și animale	Înconjurat de o înveliș cu două membrane; membrana interioară formează pliuri – cristae. Conține ADN circular, ribozomi, multe enzime	Implementarea etapei de oxigen a respirației celulare (sinteza ATP)
Plastide. Găsit într-o celulă vegetală	structura cu membrana dubla. Derivați ai membranei interioare - tilacoizi (conțin clorofilă în cloroplaste).	Fotosinteza, depozitarea alimentelor
Reticul endoplasmatic (RE)	Sistem de saci membranari turtiți - cisterne, cavități, tubuli	Ribozomii sunt localizați pe ER dur. În rezervoarele sale, proteinele sintetizate sunt izolate și mature. Transportul proteinelor sintetizate. În membranele ER netede se sintetizează lipidele și steroizii. Sinteza membranei
Complexul Golgi (CG)	Sistem de cisterne plate cu o singură membrană, expandate ampular la capetele cisternelor și vezicule care se desprind sau se unesc cu cisterne	Acumularea, transformarea proteinelor și lipidelor, sinteza polizaharidelor. Formarea veziculelor secretoare, excreția de substanțe în afara celulei Formarea lizozomilor
Lizozomi	Vezicule cu o singură membrană care conțin enzime hidrolitice	Digestia intracelulară, scindarea organelelor deteriorate, a celulelor moarte, a organelor
Ribozomi	Două subunități (mari și mici) formate din ARNr și proteine	Asamblarea moleculelor de proteine
Centrioli	Un sistem de microtubuli (9×3) construit din subunități proteice	Centri de organizare a microtubulilor (participă la formarea citoscheletului, fusului diviziunii celulare, cililor și flagelilor)

Tipuri de organizare celulară

Dintre varietatea de organisme existente în prezent pe Pământ, se disting două grupe: viruși și fagi care nu au o structură celulară; toate celelalte organisme sunt reprezentate de diferite forme celulare de viață.

Există două tipuri de organizare celulară: procariotă și eucariotă.

Celulele de tip procariot sunt relativ simple. Nu au nucleu izolat morfologic, singurul cromozom este format din ADN circular și este localizat în citoplasmă; organele membranare sunt absente (funcția lor este îndeplinită prin diferite invaginări ale membranei plasmatice); în citoplasmă există numeroși ribozomi mici; microtubulii sunt absenți, deci citoplasma este imobilă, iar cilii și flagelii au o structură specială.

Bacteriile sunt clasificate ca procariote.

Majoritatea organismelor vii moderne aparțin unuia dintre cele trei regnuri - plante, ciuperci sau animale, unite în supra-regnul eucariotelor.

În funcție de numărul din care sunt compuse organismele, acestea din urmă sunt împărțite în unicelulare și pluricelulare. Organismele unicelulare constau dintr-o singură celulă care îndeplinește toate funcțiile. Multe dintre aceste celule sunt mult mai complexe decât celulele unui organism multicelular.

Toate procariotele sunt unicelulare, precum și protozoarele, unele alge verzi și ciuperci.

Membranele biologice formează baza organizării structurale a celulei. Membranele sunt formate din proteine ​​și lipide. Membranele conțin și carbohidrați sub formă de glicolipide și glicoproteine ​​situate pe suprafața exterioară a membranei.

Setul de proteine ​​și carbohidrați de pe suprafața membranei fiecărei celule este specific și determină datele sale „pașaport”. Membranele au proprietatea de permeabilitate selectivă, precum și proprietatea de restabilire spontană a integrității structurii.

Ele formează baza membranei celulare, formează o serie de structuri celulare.

Structura unei celule eucariote

Schema structurii membranei plasmatice:

1 - fosfolipide;
2 - colesterol;
3 - proteina integrala;
4 - catenă laterală oligozaharidă.

Modelul de difracție a electronilor din centrul celulei (doi centrioli la sfârșitul perioadei G1 a ciclului celular):
1 - centrioli în secțiune transversală;
2 - centrioli în secțiune longitudinală.

Complexul Golgi:

1 - rezervoare;
2 - vezicule (vezicule);
3 - vacuola mare.

O celulă eucariotă tipică este formată din trei componente: o membrană, o citoplasmă și un nucleu.

Perete celular

În exterior, celula este înconjurată de o înveliș, a cărei bază este membrana plasmatică sau plasmalema (vezi Fig.

orez. 2), care are o structură și o grosime tipică de 7,5 nm.

Membrana celulară îndeplinește funcții importante și foarte diverse: determină și menține forma celulei; protejează celula de efectele mecanice ale pătrunderii agenților biologici dăunători; efectuează recepția multor semnale moleculare (de exemplu, hormoni); limitează conținutul intern al celulei; reglează metabolismul dintre celulă și mediu, asigurând constanța compoziției intracelulare; participă la formarea contactelor intercelulare și a diferitelor tipuri de proeminențe specifice ale citoplasmei (microvili, cili, flageli).

Componenta de carbon din membrana celulelor animale se numește glicocalix.

Schimbul de substante intre celula si mediul ei are loc constant.

Mecanismele de transport al substanțelor în și din celulă depind de dimensiunea particulelor transportate. Moleculele mici și ionii sunt transportați de celulă direct prin membrană sub formă de transport activ și pasiv.

În funcție de tip și direcție, se disting endocitoza și exocitoza.

Absorbția și eliberarea particulelor solide și mari se numesc fagocitoză și fagocitoză inversă, respectiv particule lichide sau dizolvate - pinocitoză și pinocitoză inversă.

Citoplasma.

Organele și incluziuni

Citoplasma este conținutul intern al celulei și constă din hialoplasmă și diferite structuri intracelulare situate în ea.

Hialoplasma(matricea) este o soluție apoasă de substanțe anorganice și organice care își poate modifica vâscozitatea și sunt în continuă mișcare. Capacitatea de a se mișca sau curge a citoplasmei se numește cicloză.

Matricea este un mediu activ în care au loc multe procese fizice și chimice și care unește toate elementele celulei într-un singur sistem.

Structurile citoplasmatice ale celulei sunt reprezentate de incluziuni și organite.

Incluziunile sunt relativ nepermanente, apar în anumite tipuri de celule în anumite momente ale vieții, de exemplu, ca aport de nutrienți (boabe de amidon, proteine, picături de glicogen) sau produse care urmează să fie excretate din celulă.

Organelele sunt componente permanente și indispensabile ale majorității celulelor care au o structură specifică și îndeplinesc o funcție vitală.

Organelele membranare ale unei celule eucariote includ reticulul endoplasmatic, aparatul Golgi, mitocondriile, lizozomii și plastidele.

Reticulul endoplasmatic.

Întreaga zonă interioară a citoplasmei este umplută cu numeroase canale și cavități mici, ai căror pereți sunt membrane similare ca structură cu membrana plasmatică. Aceste canale se ramifică, se conectează între ele și formează o rețea numită reticul endoplasmatic.

Reticulul endoplasmatic este heterogen în structura sa.

Sunt cunoscute două tipuri de ea - granulară și netedă. Pe membranele canalelor și cavitățile rețelei granulare există multe corpuri rotunde mici - ribozomi, care conferă membranelor un aspect aspru. Membranele reticulului endoplasmatic neted nu poartă ribozomi pe suprafața lor.

Reticulul endoplasmatic îndeplinește multe funcții diferite. Funcția principală a reticulului endoplasmatic granular este participarea la sinteza proteinelor, care se realizează în ribozomi.

Pe membranele reticulului endoplasmatic neted se sintetizează lipidele și carbohidrații. Toți acești produși de sinteză se acumulează în canale și cavități, apoi sunt transportați în diverse organele celulare, unde sunt consumați sau acumulați în citoplasmă ca incluziuni celulare.

Reticulul endoplasmatic conectează principalele organite ale celulei.

aparate Golgi. În multe celule animale, cum ar fi celulele nervoase, acesta ia forma unei rețele complexe situate în jurul nucleului.

În celulele plantelor și protozoarelor, aparatul Golgi este reprezentat de corpuri individuale în formă de seceră sau în formă de tijă. Structura acestui organoid este similară în celulele organismelor vegetale și animale, în ciuda varietății formei sale.

Compoziția aparatului Golgi include: cavități limitate de membrane și situate în grupuri (5-10 fiecare); bule mari și mici situate la capetele cavităților.

Toate aceste elemente formează un singur complex.

Aparatul Golgi îndeplinește multe funcții importante. Prin canalele reticulului endoplasmatic, produsele activității sintetice a celulei - proteine, carbohidrați și grăsimi - sunt transportate la aceasta. Toate aceste substanțe se acumulează mai întâi, apoi intră în citoplasmă sub formă de bule mari și mici și sunt fie folosite în celula însăși în timpul activității sale de viață, fie îndepărtate din ea și utilizate în organism.

De exemplu, în celulele pancreasului mamiferelor se sintetizează enzimele digestive, care se acumulează în cavitățile organoidului. Apoi se formează vezicule pline cu enzime. Ele sunt excretate din celule în canalul pancreatic, de unde curg în cavitatea intestinală. O altă funcție importantă a acestui organoid este aceea că pe membranele sale sunt sintetizate grăsimile și carbohidrații (polizaharide), care sunt folosite în celulă și care fac parte din membrane.

Datorită activității aparatului Golgi, are loc reînnoirea și creșterea membranei plasmatice.

Mitocondriile. Citoplasma majorității celulelor animale și vegetale conține corpuri mici (0,2-7 microni) - mitocondrii (Gr.

"mitos" - fir, "condrion" - boabe, granule).

Mitocondriile sunt clar vizibile într-un microscop cu lumină, cu ajutorul căruia le puteți vedea forma, locația, număra numărul. Structura internă a mitocondriilor a fost studiată cu ajutorul unui microscop electronic. Învelișul mitocondrionului este format din două membrane - exterioară și interioară. Membrana exterioară este netedă, nu formează cute și excrescențe. Membrana interioară, dimpotrivă, formează numeroase pliuri care sunt direcționate în cavitatea mitocondriilor.

Pliurile membranei interioare se numesc cristae (lat. „crista” - pieptene, excrescere).Numărul de crestae nu este același în mitocondriile diferitelor celule. Pot exista de la câteva zeci la câteva sute și există în special multe criste în mitocondriile celulelor care funcționează activ, de exemplu, celulele musculare.

Mitocondriile sunt numite „centrale electrice” ale celulelor, deoarece funcția lor principală este sinteza adenozin trifosfat (ATP). Acest acid este sintetizat în mitocondriile celulelor tuturor organismelor și este o sursă universală de energie necesară implementării proceselor vitale ale celulei și ale întregului organism.

Noile mitocondrii se formează prin divizarea mitocondriilor deja existente în celulă.

Lizozomi.

Sunt corpuri mici rotunde. Fiecare lizozom este separat de citoplasmă printr-o membrană. În interiorul lizozomului se află enzime care descompun proteinele, grăsimile, carbohidrații, acizii nucleici.

Lizozomii se apropie de particula alimentară care a intrat în citoplasmă, se îmbină cu aceasta și se formează un vacuol digestiv, în interiorul căruia se află o particulă alimentară înconjurată de enzime lizozomi.

Substanțele formate ca urmare a digestiei unei particule alimentare intră în citoplasmă și sunt folosite de celulă.

Deținând capacitatea de a digera în mod activ nutrienții, lizozomii sunt implicați în îndepărtarea părților de celule, a celulelor întregi și a organelor care mor în procesul de activitate vitală. Formarea de noi lizozomi are loc în celulă în mod constant. Enzimele conținute în lizozomi, ca orice alte proteine, sunt sintetizate pe ribozomii citoplasmei.

Apoi aceste enzime intră prin canalele reticulului endoplasmatic în aparatul Golgi, în cavitățile cărora se formează lizozomi. În această formă, lizozomii intră în citoplasmă.

Plastide. Plastidele se găsesc în citoplasma tuturor celulelor vegetale.

Nu există plastide în celulele animale. Există trei tipuri principale de plastide: verzi - cloroplaste; roșu, portocaliu și galben - cromoplaste; incolore - leucoplaste.

Obligatoriu pentru majoritatea celulelor sunt, de asemenea organele care nu au structură membranară. Acestea includ ribozomi, microfilamente, microtubuli și centrul celular.

Ribozomi. Ribozomii se găsesc în celulele tuturor organismelor. Acestea sunt corpuri microscopice de formă rotunjită cu un diametru de 15-20 nm.

Fiecare ribozom este format din două particule de dimensiuni diferite, mici și mari.

O celulă conține multe mii de ribozomi, ei sunt localizați fie pe membranele reticulului endoplasmatic granular, fie se află liber în citoplasmă.

Ribozomii sunt formați din proteine ​​și ARN. Funcția ribozomilor este sinteza proteinelor. Sinteza proteinelor este un proces complex care este realizat nu de un ribozom, ci de un întreg grup, incluzând până la câteva zeci de ribozomi combinați. Acest grup de ribozomi se numește polizom. Proteinele sintetizate sunt mai întâi acumulate în canalele și cavitățile reticulului endoplasmatic și apoi transportate la organele și locurile celulare unde sunt consumate.

Reticulul endoplasmatic și ribozomii localizați pe membranele sale sunt un singur aparat pentru biosinteza și transportul proteinelor.

Microtubuli și microfilamente structuri filamentoase, formate din diverse proteine ​​contractile și care determină funcțiile motorii ale celulei. Microtubulii au forma unor cilindri goali, ai căror pereți sunt formați din proteine ​​- tubuline. Microfilamentele sunt structuri foarte subțiri, lungi, filamentoase compuse din actină și miozină.

Microtubulii și microfilamentele pătrund în întreaga citoplasmă a celulei, formând citoscheletul acesteia, provocând cicloză, mișcări intracelulare ale organitelor, segregarea cromozomilor în timpul diviziunii materialului nuclear etc.

Centrul celular (centrozom).

În celulele animale, un organoid este situat în apropierea nucleului, care se numește centru celular. Partea principală a centrului celular este alcătuită din două corpuri mici - centrioli situate într-o zonă mică de citoplasmă densificată. Fiecare centriol are forma unui cilindru de până la 1 µm lungime. Centriolii joacă un rol important în diviziunea celulară; sunt implicate în formarea fusului de fisiune.

În procesul de evoluție, diferite celule s-au adaptat să trăiască în condiții diferite și să îndeplinească funcții specifice.

Acest lucru a necesitat prezența în ele a organoidelor speciali, care se numesc specializate, spre deosebire de organelele de uz general discutate mai sus.

Acestea includ vacuole contractile de protozoare, miofibrile ale fibrelor musculare, neurofibrile și vezicule sinaptice ale celulelor nervoase, microvilozități ale celulelor epiteliale, cilii și flagelii unor protozoare.

Miez este cea mai importantă componentă a celulelor eucariote. Majoritatea celulelor au un singur nucleu, dar există și celule multinucleate (într-un număr de protozoare, în mușchii scheletici ai vertebratelor). Unele celule foarte specializate pierd nuclee (eritrocitele de mamifere, de exemplu).

Nucleul, de regulă, are o formă sferică sau ovală, mai rar poate fi segmentat sau fuziform.

Nucleul este format din membrana nucleară și carioplasmă care conține cromatina (cromozomi) și nucleoli.

plic nuclear Este format din două membrane (exterioară și interioară) și conține numeroși pori prin care se fac schimb de substanțe diferite între nucleu și citoplasmă.

Carioplasmă (nucleoplasmă) este o soluție asemănătoare jeleului care conține o varietate de proteine, nucleotide, ioni, precum și cromozomi și nucleol.

nucleol- un corp mic rotunjit, intens colorat si aflat in nucleele celulelor care nu se divizeaza.

Funcția nucleolului este sinteza ARNr și legătura lor cu proteinele, adică. ansamblu de subunități ribozomale.

Cromatina - bulgări, granule și structuri filamentoase care sunt colorate în mod specific de unii coloranți, formate din molecule de ADN în combinație cu proteine. Diferite părți ale moleculelor de ADN din compoziția cromatinei au grade diferite de elicitate și, prin urmare, diferă în intensitatea culorii și natura activității genetice.

Cromatina este o formă de existență a materialului genetic în celulele nedivizoare și oferă posibilitatea dublării și realizării informațiilor conținute în acesta.

În procesul de diviziune celulară, are loc spiralizarea ADN-ului și structurile cromatinei formează cromozomi.

Cromozomii- structuri dense, intens colorante, care sunt unitati de organizare morfologica a materialului genetic si asigura distributia precisa a acestuia in timpul diviziunii celulare.

Numărul de cromozomi din celulele fiecărei specii biologice este constant. De obicei, în nucleele celulelor corpului (somatice) cromozomii sunt prezentați în perechi, în celulele germinale nu sunt perechi. Un singur set de cromozomi din celulele germinale se numește haploid (n), un set de cromozomi din celulele somatice se numește diploid (2n).

Cromozomii diferitelor organisme diferă ca mărime și formă.

Un set diploid de cromozomi din celulele unui anumit tip de organisme vii, caracterizat prin numărul, mărimea și forma cromozomilor, se numește cariotip. În setul de cromozomi de celule somatice, cromozomii perechi sunt numiți omologi, cromozomii din perechi diferite sunt numiți neomologi. Cromozomii omologi sunt aceiași ca mărime, formă, compoziție (unul este moștenit de la organismul matern, celălalt de la organismul patern).

Structura unei celule eucariote

Cromozomii din cariotip sunt, de asemenea, împărțiți în autozomi sau cromozomi non-sexuali, care sunt aceiași la bărbați și femei și heterocromozomi sau cromozomi sexuali implicați în determinarea sexului și care diferă la bărbați și femei. Cariotipul uman este reprezentat de 46 de cromozomi (23 de perechi): 44 autozomi și 2 cromozomi sexuali (femeia are doi cromozomi X identici, masculul are cromozomi X și Y).

Nucleul stochează și implementează informații genetice, controlează procesul de biosinteză a proteinelor și prin proteine ​​- toate celelalte procese de viață.

Nucleul este implicat în replicarea și distribuția informațiilor ereditare între celulele fiice și, în consecință, în reglarea diviziunii celulare și a dezvoltării organismului.

De asemenea:
Structura unei celule bacteriene
Structura genomului bacterian
Structura enzimelor
Structura virionilor retrovirus
Structura unei celule vegetale

Membrana nucleară se dizolvă, cromozomii sunt localizați liber în citoplasmă

4.cromozomii sunt trimiși la polii celulei

5. membrana celulară dispare

97. Ce modificări apar în interfaza ciclului celular în timpul diviziunii:

1. citoplasma se divide 2. nucleul se divide 3).ADN-ul este sintetizat

4.cromozomii diverg spre poli 5.cromozomii se spiralizează

98. Faza de mitoză, în timpul căreia cromozomii sunt într-o stare ordonată în regiunea ecuatorului

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

99. Regulatorii apoptozei sunt:

1.enzime 2.sânge 3.temperatura 4).hormoni 5.

100. Apoptoza este

3.poliploidie 4.1 și 2 răspunsuri 5.apariția celulelor binucleare

101. Când operau pe o broască, elevii i-au umezit în mod constant organele cu o soluție salină, a cărei concentrație era de 9%. Broasca a murit. De ce?

1. soluție hipotonică – celulele se umflă și se sparg

2. soluție izotonică – celulele pierd apă și mor

Soluție hipertonică – are loc plasmoliza celulară

soluție hipotonică – are loc plasmoliza celulară

5. Aceasta este soluție salină.

Schema structurii unei celule eucariote

Motivul morții broaștei nu este

asociat cu utilizarea acestuia.

102. Excreția de substanțe din celulă prin complexul Golgi are loc ca urmare a fuziunii membranelor granulelor secretoare cu plasmalema, în urma căreia conținutul granulelor se află în afara celulei. Cu ce ​​proces avem de-a face aici?

1. endocitoză 2). exocitoză 3. fagocitoză

pinocitoză 5. endocitoză prin pinocitoză

103. Evenimentele de mitoză în ordine cronologică sunt situate sub număr

1. cromatidele sub formă de cromozomi surori sunt distribuite de-a lungul polilor celulei, disperate, se formează membrane nucleare, are loc citokineza

2. cromozomii sunt situati in planul ecuatorului.

Fibrele fusului se atașează de centromerii cromozomilor individuali.

3. Cromozomii se spiralizează, învelișul nuclear dispare și se formează fusul de fisiune

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

104. Procariotele sunt diferite de eucariote

1. lipsa unui nucleu si a organelelor

2. lipsa cochiliei, nucleului, organitelor

Absența unui nucleu format, mitocondrii, plastide, ER

lipsa de ADN, cromozomi, nucleu

5. numai prin absenţa unui nucleu formalizat

105. Conform clasificării Denver, cromozomii umani sunt clasificați în funcție de semne

locația centromerului, numărul de cromozomi

2. compoziţia biochimică

3. gradul de speralizare și prezența genelor alelice

Dimensiunea, poziția centromerului, prezența constricțiilor secundare și a sateliților

5. Colorarea diferenţială a cromozomilor metafazici

106. Dacă cromozomii unui cariotip uman sunt aranjați în perechi în ordine descrescătoare, ei numesc

1. genom 2. fond de gene 3). idiogramă 4.

cariotip 5. mulţime diploid

107. Cromozomii sexuali se numesc

1. identice în complexul de cromozomi ale indivizilor din aceeași specie, dar de sexe diferite

Indivizi din aceeași specie care diferă în complexul de cromozomi, dar de sexe diferite

4. definirea diferenţei dintre specii

108. Principalele proprietăți ale moleculei de ADN sunt

1. denaturare și reparare

rezistenta la temperatura

3. reduplicare, denaturare, spiralizare

Spiralizare, despiralizare, reduplicare

109. Dacă luați ribozomi de iepure și ARNm, oaie, proteinele vor fi sintetizate

1. iepure 2.) oaie 3. depinde de condițiile de mediu 4.

ambele tipuri de proteine

5. în această condiție, sinteza proteinelor nu este posibilă

110. Autozomii sunt cromozomi

Identică în complexul de cromozomi ai indivizilor din aceeași specie, dar de sexe diferite

2. diferă în complexul de cromozomi ai indivizilor aceleiași specii, dar de sexe diferite

3. trăsături distinctive definitorii ale acestei specii

definirea diferențelor dintre specii

5. aceeași dimensiune, formă, compoziție genetică

111. În timpul mitozei, proteina nu este sintetizată deoarece

1. nu există aminoacizi în celulă

2. celula este lipsită de energie

3. transcrierea nu are loc din cauza lipsei de nucleotide

Cromozomii sunt înfăşuraţi - nu are loc transcripţie

112. Intrarea pasivă a substanțelor în celulă

pompă de potasiu-sodiu 2. fagocitoză 3. pinocitoză 4). difuziune 5.2 și 3

113. Moartea celulară în soluţie hipertonă se explică prin faptul că

Apa părăsește celula

2. apa patrunde in celula in cantitati mari

sărurile pătrund în celulă

4. sărurile părăsesc celulă

5. apa nu intră în celulă, volumul celulei rămâne neschimbat

114. După natura asimilării, toate organismele se împart în

1. autotrof şi heterotrof

2. autotrof şi mixotrof

holozoic și osmotic

4.) mixotrof, heterotrof, autotrof

115. Cea mai mică structură, în care este inerent întregul set de proprietăți ale vieții, care poate menține aceste proprietăți în sine și le poate transmite unui număr de generații, este

gena 2. nucleul celular 3). celulă 4. organism 5. cromozom

116. Este tipic pentru organismele heterotrofe

1. sintetizează substanțele organice ale corpului lor din mai simple, anorganice

2. au nevoie de materie organică gata preparată

3. în funcţie de condiţiile din jur se pot sintetiza

cuva substanțe organice, sau folosiți gata făcute

4. își construiesc corpul din compuși organici gata preparati

Principalele etape ale metabolismului energetic al organismelor heterotrofe și localizarea fiecărei etape

1. pregătitor-citoplasmă: glicoliză-mitocondrii:

2. glicoliză-hialoplasmă, respirație-mitocondrii

Organe pregătitoare-digestive, glicoliză-hialop-

Lasma, respiratie-mitocondrii

4. fermentaţie-hialoplasmă, respiraţie-plastide

5. pregătitoare-cloroplaste, fermentație-glaloplasmă, respirație-mitocondrii

Celulele sunt implicate în fluxul de informații

2. macromolecule care transportă informaţia către citoplasmă

3. aparatul citoplasmatic de transcriere

4. toate organitele celulare

5.)1, 2, 3

119. Degenerarea codului ADN este evidenţiată de faptul că

1. care codifică o polipeptidă, urmează codonii fără semne de punctuație

2. codonii urmează în aceeași ordine ca și resturile de aminoacizi pe care le codifică

Poziția unui anumit aminoacid într-o moleculă de polipeptidă poate fi desemnată în ADN folosind unul dintre mai mulți codoni sinonimi.

Codul ADN este universal

5. tripletul de cod este întotdeauna difuzat în întregime

120. Codul ADN nu se suprapune deoarece

Codând o polipeptidă, codonii urmează fără semne de punctuație, dar tripletul de codificare este întotdeauna tradus în întregime.

2. codonii urmează în aceeași ordine ca și resturile de aminoacizi pe care le codifică

3. poziția unui anumit aminoacid într-o moleculă de polipeptidă poate fi desemnată în ADN folosind unul dintre mai multe sinonime de codoni

Codul ADN este universal

5. unii aminoacizi sunt codificați de mai multe triplete

121. În regiunea peptidică a ribozomului în timpul translației,

1. atașarea ARNt cu aminoacizi activați

Extensie polipeptidică

3. Sinteza ATP

4. recodificarea informatiilor

5. atașarea unei molecule de i-ARN

122. În regiunea aminocil a ribozomului, în timpul translației,

2.4 Structura celulei eucariote

perete celular celulele eucariote, spre deosebire de peretele celular al procariotelor, este format în principal din polizaharide. În ciuperci, principala polizaharidă care conține azot chitină.În drojdie sunt reprezentate 60–70% din polizaharide glucan și manan asociat cu proteine ​​si lipide. Funcțiile peretelui celular al eucariotelor sunt aceleași cu cele ale procariotelor.

Membrana citoplasmatica (CPM) are, de asemenea, o structură cu trei straturi. Suprafața membranei are proeminențe apropiate de mezosomii procarioți. CMP reglează procesele metabolismului celular.

La eucariote, CPM este capabil să capteze picături mari care conțin carbohidrați, lipide și proteine ​​din mediu.

Acest fenomen se numește pinocitoza. CPM-ul unei celule eucariote este, de asemenea, capabil să capteze particule solide din mediu. (fenomen de fagocitoză).În plus, CPM este responsabil pentru eliberarea produselor metabolice în mediu.

2.2 - Schema structurii unei celule eucariote:

1 - peretele celular; 2 - membrana citoplasmatica;

3 - citoplasmă; 4 - miez; 5 - reticul endoplasmatic;

6 - mitocondrii; 7 - complexul Golgi; 8 - ribozomi;

9 - lizozomi; 10 - vacuole

Miez separate de citoplasmă prin două membrane cu pori.

Porii celulelor tinere sunt deschiși, servesc pentru migrarea precursorilor ribozomilor, mesager și transfer ARN din nucleu în citoplasmă.

Curs 3. Structura celulei

În nucleul din nucleoplasmă există cromozomi, alcătuiți din două molecule de ADN cu lanț asemănător unui fir conectate la proteine. Nucleul mai conține un nucleol bogat în ARN mesager și asociat cu un cromozom specific, organizatorul nucleolar.

Funcția principală a nucleului este participarea la reproducerea celulară.

Este purtătorul de informații ereditare.

Într-o celulă eucariotă, nucleul este cel mai important, dar nu singurul purtător de informații ereditare. Unele dintre aceste informații sunt conținute în ADN-ul mitocondriilor și cloroplastelor.

mitocondriile - o structură membranară care conține două membrane - exterioară și interioară, puternic pliate.

Enzimele redox sunt concentrate pe membrana interioară. Funcția principală a mitocondriilor este de a furniza energie celulei (formarea de ATP). Mitocondriile sunt un sistem de auto-reproducere, deoarece are propriul cromozom - ADN circular și alte componente care fac parte dintr-o celulă procariotă normală.

Reticulul endoplasmatic (ES) este o structură membranară constând din tubuli care pătrund pe toată suprafața interioară a celulei.

Este netedă și aspră. Pe suprafața ES aspru sunt ribozomi mai mari decât cei ai procariotelor. Membranele ES conțin, de asemenea, enzime care sintetizează lipide, carbohidrați și sunt responsabile pentru transportul de substanțe în celulă.

complexul Golgi - pachete de vezicule cu membrană aplatizată - rezervoare în care se realizează ambalarea și transportul proteinelor în interiorul celulei. În complexul Golgi are loc și sinteza enzimelor hidrolitice (locul de formare a lizozomilor).

ÎN lizozomi enzime hidrolitice concentrate.

Aici are loc o scindare a biopolimerilor (proteine, grăsimi, carbohidrați).

Vacuole separate de citoplasmă prin membrane. Vacuolele de rezervă conțin nutrienți de rezervă ai celulei, iar vacuolele de zgură conțin produse metabolice inutile și substanțe toxice.

Întrebări pentru autoexaminare

Ce întrebări studiază sistematica ca știință?

2. Ce sarcini sunt stabilite în clasificarea microorganismelor?

3. Ce categorii taxonomice cunoașteți?

4. Care este „nomenclatura microorganismelor”?

5. Cum sunt împărțite microorganismele în funcție de structura organizării lor celulare?

1. Ce tipuri de organizare celulară cunoașteți?

2. Ce microorganisme se numesc cenocitare?

Dați exemple de astfel de microorganisme.

7. Numiți principalele componente ale unei celule procariote.

8. Care este diferența dintre bacteriile Gram-pozitive și Gram-negative?

Numiți compoziția chimică și funcțiile nucleoidului. Ce celule conțin un nucleoid?

10. Care este funcția ribozomilor într-o celulă? Cum diferă ribozomii procarioți de ribozomii eucarioți?

11. Care sunt compoziția și funcțiile peretelui celular eucariote?

12. Care sunt diferențele în structura celulelor procariote și eucariote?

13. Care este compoziția chimică și funcția membranei citoplasmatice a celulelor procariote și eucariote?

Care este rolul lizozomilor în celulele eucariote?

15. Dați exemple de organisme unicelulare cunoscute de dvs.

16. Definiți termenii „fagocitoză” și „pinocitoză”.

Literatură

1. Schlegel G.

Microbiologie generală. – M.: Mir, 1987. – 500 p.

2. Mudretsova-Viss K.A., Kudryashova A.A., Dedyukhina V.P. Microbiologie, salubritate și igienă - Vladivostok: Editura Academiei de Economie de Stat din Orientul Îndepărtat, 1997. - 312 p.

3. Asonov N.R. Microbiologie.

- Ed. a 3-a, revizuită. si suplimentare – M.: Kolos, 1997. – 352 p.

4. Elinov N.P. Microbiologie chimică - M.: Liceul, 1989.–448 p.

Planul general al structurii unei celule eucariote

O celulă eucariotă tipică este formată din trei componente - membrană, citoplasmă și nucleu. Baza celulară scoici este plasmalema (membrana celulară) și structura suprafeței carbohidrați-proteine.

1. plasmalema .

2. Structura suprafeței carbohidrați-proteine.

Organizarea structurală a unei celule eucariote Schema structurii unei celule eucariote

Celulele animale au un strat mic de proteine (glicocalix) . La plante, structura de suprafață a celulei este perete celular Este alcătuit din celuloză (fibră).

Funcțiile membranei celulare: menține forma celulei și conferă rezistență mecanică, protejează celula, recunoaște semnalele moleculare, reglează metabolismul dintre celulă și mediu și realizează interacțiunea intercelulară.

Citoplasma constă din hialoplasmă (substanța principală a citoplasmei), organele și incluziuni.

Hialoplasma este o soluție coloidală de compuși organici și anorganici, unește toate structurile celulare într-un singur întreg.

Mitocondriile au două membrane: exterior neted interior cu pliuri - crestae. Înăuntru între crestae este matrice care conțin molecule de ADN, ribozomi mici și enzime respiratorii. ATP este sintetizat în mitocondrii. Mitocondriile se împart prin fisiune în două.

3. plastide caracteristic celulelor vegetale. Există trei tipuri de plastide: cloroplaste, cromoplaste și leucoplaste. Împărțiți în două.

Cloroplaste- plastide verzi în care are loc fotosinteza. Cloroplastul are o membrană dublă.

Corpul cloroplastei este format dintr-o stromă proteino-lipidic incoloră, pătrunsă de un sistem de saci plate (tilacoizi) formați de membrana interioară. Tilacoizii formează grana. Stroma conține ribozomi, boabe de amidon, molecule de ADN.

II. Cromoplastele da culoare diferitelor părți ale plantei.

III. Leucoplaste depozitează substanțele nutritive. Leucoplastele pot forma cromoplaste și cloroplaste.

Reticulul endoplasmatic este un sistem ramificat de tuburi, canale și cavități. Există EPS negranulare (netede) și granulare (aspre). Pe ER negranulară se află enzimele metabolismului grăsimilor și carbohidraților (are loc sinteza grăsimilor și glucidelor). Pe ER granular sunt ribozomi care realizează biosinteza proteinelor. Funcții EPS: transport, concentrare și eliberare.

5. aparate Golgi este format din saci cu membrană plate și vezicule. În celulele animale, aparatul Golgi îndeplinește o funcție secretorie; în celulele vegetale, este centrul sintezei polizaharidelor.

Vacuole umplut cu seva de celule vegetale. Funcțiile vacuolelor: stocarea nutrienților și a apei, menținerea presiunii turgenței în celulă.

7. Lizozomi sferică, formată dintr-o membrană, care conține enzime care hidrolizează proteine, acizi nucleici, carbohidrați, grăsimi.

Centrul de celule controlează procesele de diviziune celulară.

9. microtubuliȘi microfilamente c formează scheletul celular.

Ribozomi eucariotele sunt mai mari (80S).

11. Incluziuni - substanțe de rezervă, și secreții - numai în celulele vegetale.

Miez constă din membrana nucleară, carioplasmă, nucleoli, cromatină.

plic nuclear similar ca structură cu membrana celulară, conține pori. Membrana nucleară protejează aparatul genetic de efectele substanțelor citoplasmatice. Controlează transportul substanțelor.

2. Carioplasma este o soluție coloidală care conține proteine, carbohidrați, săruri, alte substanțe organice și anorganice.

nucleol- formatie sferica, contine diverse proteine, nucleoproteine, lipoproteine, fosfoproteine. Funcția nucleolului este sinteza embrionilor de ribozom.

4. Cromatina (cromozomii). În starea staționară (timpul dintre diviziuni), ADN-ul este distribuit uniform în carioplasmă sub formă de cromatina.

În timpul diviziunii, cromatina este transformată în cromozomi.

Funcțiile nucleului: informațiile despre caracteristicile ereditare ale organismului sunt concentrate în nucleu (funcția informativă); cromozomii transmit caracteristicile unui organism de la părinți la urmași (funcția de moștenire); nucleul coordonează și reglează procesele din celulă (funcția de reglare).

În cele mai multe cazuri, celulele eucariote fac parte din organismele multicelulare. Cu toate acestea, în natură există un număr considerabil de eucariote unicelulare, care sunt structural o celulă și fiziologic - un întreg organism. La rândul lor, celulele eucariote, care fac parte dintr-un organism multicelular, nu sunt capabile de existență independentă. Ele sunt de obicei împărțite în celule de plante, animale și ciuperci. Fiecare dintre ele are propriile caracteristici și are propriile subtipuri de celule care formează diferite țesuturi.

În ciuda diversității, toate eucariotele au un strămoș comun, probabil a apărut în acest proces.

În celulele eucariotelor unicelulare (protozoare) există formațiuni structurale care îndeplinesc funcțiile organelor la nivel celular. Deci ciliatii au gura celulara si faringe, pulbere, vacuole digestive si contractile.

Toate celulele eucariote sunt izolate, delimitate de mediul extern. În citoplasmă există diverse organele celulare deja delimitate de aceasta prin membranele lor. Nucleul conține nucleol, cromatina și sucul nuclear. Numeroase (mai mari decât la procariote) diverse incluziuni sunt prezente în citoplasmă.

Celulele eucariote se caracterizează printr-o ordine ridicată a conținutului intern. Astfel de compartimentare realizat prin împărțirea celulei în părți prin membrane. Astfel, separarea proceselor biochimice se realizează în celulă. Compoziția moleculară a membranelor, setul de substanțe și ioni de pe suprafața lor este diferită, ceea ce determină specializarea lor funcțională.

În citoplasmă există proteine-enzime de glicoliză, metabolismul zahărului, baze azotate, aminoacizi și lipide. Microtubulii sunt asamblați din anumite proteine. Citoplasma îndeplinește funcții de unificare și de cadru.

Incluziunile sunt componente relativ instabile ale citoplasmei, care sunt rezerve de nutrienți, granule de secreție (produse pentru îndepărtarea din celulă), balast (o serie de pigmenți).

Organelele sunt permanente și îndeplinesc funcții vitale. Printre acestea se numără organele de importanță generală (, ribozomi, polizomi, microfibrile și, centrioli, și altele) și speciale în celule specializate (microvili, cili, vezicule sinaptice etc.).

Structura unei celule eucariote animale

Celulele eucariote sunt capabile de endocitoză (absorbția nutrienților de către membrana citoplasmatică).

Eucariotele (dacă există) sunt de natură chimică diferită de procariotele. În cel din urmă, se bazează pe murein. La plante, este în principal celuloză, iar în ciuperci, este chitină.

Materialul genetic al eucariotelor este conținut în nucleu și este ambalat în cromozomi, care sunt un complex de ADN și proteine ​​(în principal histone).

Există doar două tipuri de organisme pe Pământ: eucariote și procariote. Ele diferă foarte mult prin structura, originea și dezvoltarea evolutivă, care vor fi discutate în detaliu mai jos.

In contact cu

Semne ale unei celule procariote

Procariotele sunt altfel numite pre-nucleare. O celulă procariotă nu are alte organite care au o înveliș membranar (, reticul endoplasmatic, complex Golgi).

Au, de asemenea, următoarele caracteristici:

1. fără coajă și nu formează legături cu proteinele. Informațiile sunt transmise și citite continuu.
2. Toate procariotele sunt organisme haploide.
3. Enzimele sunt situate în stare liberă (difuz).
4. Au capacitatea de a sporula în condiții nefavorabile.
5. Prezența plasmidelor - molecule mici de ADN extracromozomial. Funcția lor este transferul de informații genetice, crescând rezistența la mulți factori agresivi.
6. Prezența flagelilor și pili - formațiuni proteice externe necesare mișcării.
7. Vacuolele de gaz sunt cavități. Datorită acestora, corpul este capabil să se miște în coloana de apă.
8. Peretele celular la procariote (în special bacterii) este format din mureină.
9. Principalele metode de obținere a energiei la procariote sunt chimio- și fotosinteza.

Acestea includ bacteriile și arheile. Exemple de procariote: spirochete, proteobacterii, cianobacterii, krenarheote.

Atenţie!În ciuda faptului că procariotele nu au un nucleu, au echivalentul său - un nucleoid (o moleculă de ADN circulară lipsită de coji) și ADN liber sub formă de plasmide.

Structura unei celule procariote

bacterii

Reprezentanții acestui regat sunt printre cei mai vechi locuitori ai Pământului și au o rată mare de supraviețuire în condiții extreme.

Există bacterii gram-pozitive și gram-negative. Principala lor diferență constă în structura membranei celulare. Gram-pozitivele au o înveliș mai groasă, până la 80% constă dintr-o bază mureină, precum și polizaharide și polipeptide. Când sunt colorate cu Gram, dau o culoare violet. Majoritatea acestor bacterii sunt agenți patogeni. Cele gram-negative au un perete mai subțire, care este separat de membrană prin spațiul periplasmatic. Cu toate acestea, o astfel de înveliș are o rezistență crescută și este mult mai rezistentă la efectele anticorpilor.

Bacteriile joacă un rol foarte important în natură:

1. Cianobacteriile (alge albastre-verzi) ajută la menținerea nivelului corect de oxigen în atmosferă. Ele formează mai mult de jumătate din tot O2 de pe Pământ.
2. Ele contribuie la descompunerea resturilor organice, participând astfel la ciclul tuturor substanțelor, participând la formarea solului.
3. Fixatori de azot pe rădăcinile leguminoaselor.
4. Ele purifică apa din deșeuri, de exemplu, industria metalurgică.
5. Ele fac parte din microflora organismelor vii, ajutând la absorbția nutrienților cât mai mult posibil.
6. Sunt folosite în industria alimentară pentru fermentare, astfel se obțin brânzeturile, brânza de vaci, alcoolul și aluatul.

Atenţie! Pe lângă valoarea pozitivă, bacteriile joacă și un rol negativ. Multe dintre ele provoacă boli mortale, cum ar fi holera, febra tifoidă, sifilisul și tuberculoza.

bacterii

Archaea

Anterior, au fost combinate cu bacterii într-un singur regat al Drobyanok. Cu toate acestea, de-a lungul timpului, a devenit clar că arheele au propria lor cale evolutivă individuală și sunt foarte diferite de alte microorganisme în compoziția lor biochimică și metabolism. Se disting până la 5 tipuri, cele mai studiate sunt Euryarheots și Crenarchaeotes. Caracteristicile arheale sunt:

• majoritatea sunt chimioautotrofe - sintetizează substanțe organice din dioxid de carbon, zahăr, amoniac, ioni metalici și hidrogen;
• joacă un rol cheie în ciclul azotului și carbonului;
• participă la digestia oamenilor și a multor rumegătoare;
• au o înveliș membranară mai stabilă și mai durabilă datorită prezenței legăturilor eterice în lipidele glicerol-eter. Acest lucru permite arheilor să trăiască în medii foarte alcaline sau acide, precum și în condiții de temperaturi ridicate;
• peretele celular, spre deosebire de bacterii, nu conține peptidoglican și este format din pseudomureină.

Structura eucariotelor

Eucariotele sunt un regn de organisme ale căror celule conțin un nucleu. Pe lângă arhei și bacterii, toate viețuitoarele de pe Pământ sunt eucariote (de exemplu, plante, protozoare, animale). Celulele pot varia foarte mult ca formă, structură, dimensiune și funcție. În ciuda acestui fapt, ele sunt similare în elementele de bază ale vieții, metabolismului, creșterii, dezvoltării, capacității de iritare și variabilitate.

Celulele eucariote pot fi de sute sau mii de ori mai mari decât celulele procariote. Acestea includ nucleul și citoplasma cu numeroase organite membranoase și nemembranoase. Membrana include: reticul endoplasmatic, lizozomi, complex Golgi, mitocondrii,. Nonmembranare: ribozomi, centru celular, microtubuli, microfilamente.

Structura eucariotelor

Să comparăm celule eucariote din diferite regate.

Regnurile eucariotelor includ:

• protozoare. Heterotrofe, unele capabile de fotosinteză (alge). Se reproduc asexuat, sexual și într-un mod simplu în două părți. Majoritatea nu au perete celular;
• plantelor. Sunt producători, principala modalitate de a obține energie este fotosinteza. Majoritatea plantelor sunt imobile și se reproduc asexuat, sexual și vegetativ. Peretele celular este alcătuit din celuloză;
• ciuperci. Multicelular. Distinge între inferior și superior. Sunt organisme heterotrofe și nu se pot mișca independent. Se reproduc asexuat, sexual și vegetativ. Acestea stochează glicogen și au un perete celular puternic de chitină;
• animalelor. Există 10 tipuri: bureți, viermi, artropode, echinoderme, cordate și altele. Sunt organisme heterotrofe. Capabil de mișcare independentă. Principala substanță de depozitare este glicogenul. Peretele celular este format din chitină, la fel ca în ciuperci. Principalul mod de reproducere este sexual.

Tabel: Caracteristici comparative ale celulelor vegetale și animale

Structura	celula plantei	cușcă pentru animale
perete celular	Celuloză	Constă din glicocalix - un strat subțire de proteine, carbohidrați și lipide.
Locația centrală	Situat mai aproape de perete	Situat in partea centrala
Centrul de celule	Exclusiv în algele inferioare	Prezent
Vacuole	Conține seva celulară	Contractile și digestive.
Substanță de rezervă	Amidon	Glicogen
plastide	Trei tipuri: cloroplaste, cromoplaste, leucoplaste	Dispărut
Nutriție	autotrof	heterotrof

Comparația dintre procariote și eucariote

Caracteristicile structurale ale celulelor procariote și eucariote sunt semnificative, dar una dintre diferențele principale se referă la stocarea materialului genetic și la modul în care se obține energia.

Procariotele și eucariotele fotosintetizează diferit. La procariote, acest proces are loc pe excrescențe membranare (cromatofore) stivuite în grămezi separate. Bacteriile nu au un fotosistem cu fluor, prin urmare nu eliberează oxigen, spre deosebire de algele albastre-verzi, care îl formează în timpul fotolizei. Sursele de hidrogen la procariote sunt hidrogenul sulfurat, H2, diverse substanțe organice și apa. Principalii pigmenți sunt bacterioclorofila (în bacterii), clorofila și ficobilinele (în cianobacterii).

Dintre toate eucariotele, numai plantele sunt capabile de fotosinteză. Au formațiuni speciale - cloroplaste care conțin membrane așezate în granule sau lamele. Prezența fotosistemului II permite eliberarea oxigenului în atmosferă în timpul procesului de fotoliză a apei. Singura sursă de molecule de hidrogen este apa. Pigmentul principal este clorofila, iar ficobilinele sunt prezente numai în algele roșii.

Principalele diferențe și trăsăturile caracteristice ale procariotelor și eucariotelor sunt prezentate în tabelul de mai jos.

Tabel: Asemănări și diferențe între procariote și eucariote

Comparaţie	procariote	eucariote
Ora de apariție	Peste 3,5 miliarde de ani	Aproximativ 1,2 miliarde de ani
Dimensiunile celulelor	Până la 10 µm	10 până la 100 µm
Capsulă	Mânca. Îndeplinește o funcție de protecție. Asociat cu peretele celular	Absent
membrană plasmatică	Mânca	Mânca
perete celular	Compus din pectină sau mureină	Există și altele decât animale
Cromozomii	În schimb, ADN circular. Traducerea și transcripția au loc în citoplasmă.	Molecule liniare de ADN. Translația are loc în citoplasmă, în timp ce transcripția are loc în nucleu.
Ribozomi	Mic de tip 70S. Situat în citoplasmă.	Mare de tip 80S, poate fi atașat de reticulul endoplasmatic, situat în plastide și mitocondrii.
organite membranoase	Nici unul. Există excrescențe ale membranei - mezosomi	Există: mitocondrii, complex Golgi, centru celular, EPS
Citoplasma	Mânca	Mânca
	Dispărut	Mânca
Vacuole	gaz (aerozomi)	Mânca
Cloroplaste	Nici unul. Fotosinteza are loc în bacterioclorofile	Prezentă numai în plante
Plasmide	Mânca	Dispărut
Miez	Absent	Mânca
Microfilamente și microtubuli.	Dispărut	Mânca
Metode de divizare	Constricție, înmugurire, conjugare	Mitoza, meioza
Interacțiune sau contacte	Dispărut	Plasmodesmate, desmozomi sau septuri
Tipuri de nutriție celulară	Fotoautotrof, fotoheterotrof, chemoautotrof, chemoheterotrof	Endocitoză și fagocitoză fototrofică (la plante) (la altele)

Diferențele dintre procariote și eucariote

Asemănări și diferențe între celulele procariote și eucariote

Concluzie

Compararea unui organism procariot și eucariot este un proces destul de laborios care necesită luarea în considerare a multor nuanțe. Ele au multe în comun între ele în ceea ce privește structura, procesele în curs și proprietățile tuturor viețuitoarelor. Diferențele constau în funcțiile îndeplinite, metodele de nutriție și organizarea internă. Cei care sunt interesați de acest subiect pot folosi aceste informații.

Caracterizarea celulelor eucariote

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

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

Caracterizarea celulelor procariote

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

ÎN celule procariote, capabile de fotosinteză (alge albastru-verzi, bacterii verzi și violete), există proeminențe mari structurate variat ale membranei - tilacoizi, în funcția lor corespunzătoare plastidelor eucariote.Procariotele se caracterizează prin prezența unui sac de murene - un sac de murene puternic mecanic. element al peretelui celular.

Componentele principale ale unei celule eucariote. Structura și funcțiile lor.

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

Plantele și ciupercile secretă protoplast- tot conținutul celulei, cu excepția peretelui celular.

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

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

În ea, au loc principalele procese metabolice, de exemplu, glicoliza.

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

Organele Există membrane și non-membrane.

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

LA non-membrană organele includ ribozomi și un centru celular.

Organele celulelor eucariote, structura și funcțiile lor.

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

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

aparate Golgi- organite monomembranare. Este un teanc de „tancuri” turtite, cu margini lărgite. Cu acestea este asociat un sistem de vezicule mici cu o singură membrană (vezicule Golgi). Fiecare stivă constă de obicei din 4-6 „rezervoare”, este o unitate structurală și funcțională a aparatului Golgi și se numește dictiozom.

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

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

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

Vacuole- organitele monomembranare sunt „rezervoare” pline cu soluţii apoase de substanţe organice şi anorganice.Lichidul care umple vacuola plantei se numeşte seva celulară.

Funcții vacuole: 1) acumularea și stocarea apei, 2) reglarea metabolismului apă-sare, 3) menținerea presiunii turgescenței, 4) acumularea de metaboliți solubili în apă, nutrienți de rezervă, 5) colorarea florilor și fructelor și prin aceasta atragerea polenizatorilor și dispersatorilor de semințe.

Mitocondriile delimitată de două membrane. Membrana exterioară a mitocondriilor este netedă, cea interioară formează numeroase pliuri - cristae. Cristae mărește suprafața membranei interioare, care găzduiește sisteme multienzimatice implicate în sinteza moleculelor de ATP. Spațiul interior al mitocondriilor este umplut cu matrice. Matricea conține ADN circular, ARNm specific, ribozomi de tip procariotic, enzime ciclului Krebs.

Funcții mitocondriale: 1) sinteza ATP, 2) descompunerea oxigenului a substanțelor organice.

plastide caracteristic doar celulelor vegetale. Există trei tipuri principale de plastide: leucoplaste - plastide incolore în celulele părților nevopsite ale plantelor, cromoplaste - plastide colorate, de obicei galbene, roșii și portocalii, cloroplaste - plastide verzi.

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

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

Funcția cloroplastelor: fotosinteza.

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

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

Funcția cromoplastelor: colorarea florilor si fructelor si prin aceasta atragerea polenizatorilor si dispersatorilor de seminte.

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

Funcția ribozomului: asamblarea catenei polipeptidice (sinteza proteinelor).

citoschelet alcătuită din microtubuli și microfilamente. Microtubulii sunt structuri cilindrice neramificate. Componenta chimică principală este tubulina proteică. Microtubulii sunt distruși de colchicină. Microfilamentele sunt filamente formate din proteina actină. Microtubulii și microfilamentele formează încurcături complexe în citoplasmă.

Funcțiile citoscheletului: 1) determinarea formei celulei, 2) suportul pentru organele, 3) formarea unui fus de diviziune, 4) participarea la mișcările celulare, 5) organizarea fluxului citoplasmei.

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

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