Strukturella komponenter i en eukaryot celltabell. Funktioner av cellstruktur

Enhet av cellstruktur.

Innehållet i en cell separeras från den yttre miljön med en speciell struktur - plasmamembran (plasmalemma). Denna isolering gör att du kan skapa en mycket speciell miljö inuti cellen, till skillnad från vad som omger den. Därför kan processer som inte förekommer någon annanstans inträffa i cellen, de kallas livsprocesser.

Den inre miljön i en levande cell, avgränsad av plasmamembranet, kallas cytoplasma. Det inkluderar hyaloplasma(grundläggande genomskinligt ämne) och cellorganeller, samt olika icke-permanenta strukturer - inneslutningar. Organeller som finns i vilken cell som helst inkluderar också ribosomer, där det händer proteinsyntes.

Strukturen av eukaryota celler.

Eukaryoter– Det här är organismer vars celler har en kärna. Kärna- detta är själva organellen i den eukaryota cellen där den ärftliga informationen som registreras i kromosomerna lagras och från vilken den ärftliga informationen transkriberas. Kromosomär en DNA-molekyl integrerad med proteiner. Kärnan innehåller nukleolus- platsen där andra viktiga organeller som är involverade i proteinsyntesen bildas - ribosomer. Men ribosomer bildas bara i kärnan, och de arbetar (dvs syntetiserar protein) i cytoplasman. Vissa av dem är fria i cytoplasman, och vissa är fästa vid membran och bildar ett nätverk, som kallas endoplasmatisk.

Ribosomer- icke-membranorganeller.

Endoplasmatiska retikletär ett nätverk av membranbundna tubuli. Det finns två typer: slät och granulär. Ribosomer finns på membranen i det granulära endoplasmatiska retikulumet, så proteiner syntetiseras och transporteras dit. Och det släta endoplasmatiska retikulumet är platsen för syntes och transport av kolhydrater och lipider. Det finns inga ribosomer på den.

Syntesen av proteiner, kolhydrater och fetter kräver energi, som produceras i den eukaryota cellen av cellens "energistationer" - mitokondrier.

Mitokondrier- dubbelmembranorganeller där cellandningsprocessen sker. Organiska föreningar oxideras på mitokondriella membran och kemisk energi ackumuleras i form av speciella energimolekyler (ATP).

Det finns också en plats i cellen där organiska föreningar kan ansamlas och varifrån de kan transporteras - detta är Golgiapparat, system av platta membranpåsar. Det är involverat i transporten av proteiner, lipider och kolhydrater. Golgi-apparaten producerar också organeller för intracellulär matsmältning - lysosomer.

Lysosomer- Enkelmembranorganeller, karakteristiska för djurceller, innehåller enzymer som kan bryta ner proteiner, kolhydrater, nukleinsyror och lipider.

En cell kan innehålla organeller som inte har en membranstruktur, såsom ribosomer och ett cytoskelett.

Cytoskelett- detta är cellens muskuloskeletala system, inklusive mikrofilament, flimmerhår, flageller, cellcentrum, som producerar mikrotubuli och centrioler.

Det finns organeller som bara är karakteristiska för växtceller - plastider. Det finns: kloroplaster, kromoplaster och leukoplaster. Processen för fotosyntes sker i kloroplaster.

Även i växtceller vakuoler- avfallsprodukter från cellen, som är reservoarer av vatten och föreningar lösta i den. Eukaryota organismer inkluderar växter, djur och svampar.

Strukturen av prokaryota celler.

Prokaryoter- encelliga organismer vars celler inte har en kärna.

Prokaryota celler är små till storleken och lagrar genetiskt material i form av en cirkulär DNA-molekyl (nukleoid). Prokaryota organismer inkluderar bakterier och cyanobakterier, som tidigare kallades blågröna alger.

Om processen med aerob andning inträffar i prokaryoter, används speciella utsprång av plasmamembranet för detta - mesosomer. Om bakterier är fotosyntetiska, sker fotosyntesprocessen på fotosyntetiska membran - tylakoider.

Proteinsyntes i prokaryoter sker kl ribosomer. Prokaryota celler har få organeller.

Hypoteser om ursprunget till organeller i eukaryota celler.

Prokaryota celler dök upp på jorden tidigare än eukaryota celler.

1) symbiotisk hypotes förklarar mekanismen för uppkomsten av vissa organeller i den eukaryota cellen - mitokondrier och fotosyntetiska plastider.

2) Intussusceptionshypotes- anger att ursprunget till den eukaryota cellen kommer från det faktum att urformen var en aerob prokaryot. Organellerna i den uppstod som ett resultat av invagination och lossning av delar av skalet, följt av funktionell specialisering till kärnan, mitokondrier, kloroplaster i andra organeller.

Grundläggande komponenter i en eukaryot cell

Eukaryota celler (fig. 1 och 2) är organiserade mycket mer komplexa än prokaryota. De är mycket olika i storlek (från flera mikrometer till flera centimeter), i form och i strukturella egenskaper (fig. 3).

Varje eukaryot cell har en separat kärna, som innehåller genetiskt material som avgränsas från matrisen av kärnmembranet (detta är den största skillnaden från prokaryota celler). Det genetiska materialet koncentreras huvudsakligen i form av kromosomer, som har en komplex struktur och består av DNA-strängar och proteinmolekyler. Celldelning sker genom mitos (och för könsceller, meios). Eukaryoter inkluderar både encelliga och flercelliga organismer.

Det finns flera teorier om ursprunget till eukaryota celler, en av dem är endosymbiontisk. En aerob cell av bakterieliknande typ trängde in i den heterotrofa anaeroba cellen, som fungerade som grund för utseendet av mitokondrier. Spiroketliknande celler började penetrera dessa celler, vilket gav upphov till bildandet av centrioler. Det ärftliga materialet separerades från cytoplasman, en kärna uppträdde och mitos uppträdde. Vissa eukaryota celler invaderades av celler som blågröna alger, vilket gav upphov till kloroplaster. Så uppstod sedan växtriket.

Storleken på mänskliga kroppsceller varierar från 2-7 mikron (för blodplättar) till gigantiska storlekar (upp till 140 mikron för ett ägg).

Formen på cellerna bestäms av den funktion de utför: nervceller är stelformade på grund av det stora antalet processer (axoner och dendriter), muskelceller är förlängda eftersom de måste dra ihop sig, röda blodkroppar kan ändra sin form när de rör sig genom små kapillärer.

Strukturen hos eukaryota celler från djur- och växtorganismer är i stort sett liknande. Varje cell är externt bunden av ett cellmembran, eller plasmalemma. Den består av ett cytoplasmatiskt membran och ett lager av glykokalyx (10-20 nm tjockt) som täcker det från utsidan. Komponenterna i glykokalyxen är komplex av polysackarider med proteiner (glykoproteiner) och fetter (glykolipider).

Det cytoplasmatiska membranet är ett komplex av ett dubbelskikt av fosfolipider med proteiner och polysackarider.

En cell har en kärna och cytoplasma. Cellkärnan består av ett membran, kärnsav, nukleolus och kromatin. Kärnhöljet består av två membran åtskilda av ett perinukleärt utrymme och är genomträngt av porer.

Grunden för kärnsaften (matrisen) består av proteiner: filamentös eller fibrillär (stödjande funktion), globulär, heteronukleär RNA och mRNA (resultatet av bearbetning).

Nukleolen är strukturen där bildning och mognad av ribosomalt RNA (rRNA) sker.

Kromatin i form av klumpar är utspridda i nukleoplasman och är en interfasform av kromosomexistens.

Cytoplasman innehåller huvudämnet (matris, hyaloplasma), organeller och inneslutningar.

Organeller kan vara av allmän betydelse och speciella (i celler som utför specifika funktioner: mikrovilli i tarmens absorberande epitel, muskelcellers myofibriller, etc.).

Organeller av allmän betydelse är endoplasmatiska retikulum (släta och grova), Golgi-komplexet, mitokondrier, ribosomer och polysomer, lysosomer, peroxisomer, mikrofibriller och mikrotubuli, centrioler i cellcentret.

Växtceller innehåller också kloroplaster, i vilka fotosyntes sker.

Ris. 1. Strukturen av en eukaryot cell. Generaliserat schema

Ris. 2. Cellstruktur enligt elektronmikroskopi

Ris. 3. Olika eukaryota celler: 1 - epitel; 2 - blod (e - erytrocyt, l - leukocyt); 3 - brosk; 4 - ben; 5 - glatt muskulatur; 6 - bindväv; 7 - nervceller; 8 - tvärstrimmig muskelfiber

Den allmänna organisationen och närvaron av grundläggande komponenter är dock densamma i alla eukaryota celler (fig. 4).

Fig.4. Eukaryot cell (diagram)

Krasnodembsky E. G. "Allmän biologi: En manual för gymnasieelever och sökande till universitet"

N. S. Kurbatova, E. A. Kozlova "Föreläsningsanteckningar om allmän biologi"

Alla levande organismer kan delas in i två huvudgrupper: prokaryoter Och eukaryoter. Dessa termer kommer från det grekiska ordet karion, som betyder kärna. Prokaryoter är prenukleära organismer som inte har en bildad kärna. Eukaryoter innehåller en bildad kärna. Prokaryoter inkluderar bakterier, cyanobakterier, myxomyceter, rickettsia och andra organismer; Eukaryoter inkluderar svampar, växter och djur.

Cellerna i alla eukaryoter har en liknande struktur.

De består av cytoplasma och kärna, som tillsammans representerar cellens levande innehåll - protoplasten. Cytoplasma är en halvvätska huvudämne eller hyaloplasma-mu, tillsammans med intracellulära strukturer nedsänkta i det - organeller som utför olika funktioner.

På utsidan är cytoplasman omgiven av ett plasmamembran. Växt- och svampceller har också en hård cellvägg. I cytoplasman hos växt- och svampceller finns vakuoler - bubblor fyllda med vatten och olika ämnen lösta i det.

Dessutom kan cellen innehålla inneslutningar - reservnäringsämnen eller slutprodukter av metabolism.

Struktur Funktioner i organisationen Funktioner

Plasmamembran (plasmalemma)	Dubbelt lager av lipider och proteiner nedsänkt i den	Reglerar selektivt ämnesomsättningen mellan cellen och den yttre miljön. Ger kontakt mellan närliggande celler
Kärna	Har ett dubbelt membran och innehåller DNA	Lagring och överföring av genetiskt material till dotterceller. Reglerar cellulär aktivitet
Mitokondrier. Finns i växt- och djurceller	Omgiven av ett dubbelmembranskal; det inre membranet bildar veck - cristae. Innehåller cirkulärt DNA, ribosomer, många enzymer	Utföra syrestadiet av cellandning (ATP-syntes)
Plastider. Ingår i en växtcell	Dubbel membranstruktur. Derivat av det inre membranet är tylakoider (innehåller klorofyll i kloroplaster).	Fotosyntes, lagring av näringsämnen
Endoplasmatiskt retikulum (ER)	Ett system av tillplattade membransäckar - tankar, håligheter, rör	Ribosomer finns på den grova ER. I dess tankar isoleras och mognar syntetiserade proteiner. Transport av syntetiserade proteiner. Membranen i den släta ER utför syntesen av lipider och steroider. Membransyntes
Golgi-komplex (CG)	Ett system av plana tankar med ett membran, ampullärt expanderade vid ändarna av tankarna och vesikler som delar av eller fäster vid tankarna	Ackumulering, transformation av proteiner och lipider, syntes av polysackarider. Bildning av sekretoriska vesiklar, avlägsnande av ämnen utanför cellen Bildning av lysosomer
Lysosomer	Enkelmembranvesiklar som innehåller hydrolytiska enzymer	Intracellulär matsmältning, nedbrytning av skadade organeller, döda celler, organ
Ribosomer	Två subenheter (stora och små), bestående av rRNA och proteiner	Sammansättning av proteinmolekyler
Centrioler	System av mikrotubuli (9×3), byggt av proteinsubenheter	Organiseringscentra för mikrotubuli (deltager i bildandet av cytoskelettet, celldelningsspindeln, flimmerhåren och flagellerna)

Typer av cellulär organisation

Bland all mångfald av organismer som för närvarande finns på jorden, särskiljs två grupper: virus och fager, som inte har en cellulär struktur; alla andra organismer representeras av olika cellulära livsformer.

Det finns två typer av cellulär organisation: prokaryot och eukaryot.

Prokaryota celler har en relativt enkel struktur. De har inte en morfologiskt separat kärna, den enda kromosomen bildas av cirkulärt DNA och ligger i cytoplasman; membranorganeller är frånvarande (deras funktion utförs av olika invaginationer av plasmamembranet); cytoplasman innehåller många små ribosomer; Det finns inga mikrotubuli, så cytoplasman är orörlig, och cilia och flageller har en speciell struktur.

Bakterier klassificeras som prokaryoter.

De flesta moderna levande organismer tillhör ett av tre kungariken - växter, svampar eller djur, förenade i eukaryoternas superrike.

Beroende på mängden av vilka organismer är sammansatta delas de senare in i encelliga och flercelliga. Encelliga organismer består av en enda cell som utför alla funktioner. Många av dessa celler är mycket mer komplexa än cellerna i en flercellig organism.

Alla prokaryoter är encelliga, liksom protozoer, vissa grönalger och svampar.

Grunden för cellens strukturella organisation är biologiska membran. Membran består av proteiner och lipider. Membranen inkluderar även kolhydrater i form av glykolipider och glykoproteiner som finns på membranets yttre yta.

Uppsättningen av proteiner och kolhydrater på ytan av membranet i varje cell är specifik och bestämmer dess "pass"-data. Membran har egenskapen selektiv permeabilitet, såväl som egenskapen av spontant återställande av strukturell integritet.

De utgör grunden för cellmembranet och bildar ett antal cellulära strukturer.

Strukturen hos en eukaryot cell

Schema över plasmamembranets struktur:

1 - fosfolipider;
2 - kolesterol;
3 - integrerat protein;
4 - oligosackaridsidokedja.

Elektrondiffraktionsmönster för cellcentrum (två centrioler i slutet av G1-perioden av cellcykeln):
1 - centrioler i tvärsnitt;
2 - centrioler i längdsnitt.

Golgi-komplex:

1 - tankar;
2 - vesikler (bubblor);
3 - stor vakuol.

En typisk eukaryot cell har tre komponenter: membranet, cytoplasman och kärnan.

Cellmembranet

Utanför är cellen omgiven av ett membran, vars grund är plasmamembranet eller plasmalemma (se.

ris. 2), med en typisk struktur och tjocklek av 7,5 nm.

Cellmembranet utför viktiga och mycket olika funktioner: bestämmer och upprätthåller cellens form; skyddar cellen från de mekaniska effekterna av penetration av skadliga biologiska ämnen; utför mottagningen av många molekylära signaler (till exempel hormoner); begränsar det interna innehållet i cellen; reglerar metabolismen mellan cellen och miljön, vilket säkerställer den intracellulära sammansättningens beständighet; deltar i bildandet av intercellulära kontakter och olika typer av specifika utsprång av cytoplasman (mikrovill, flimmerhår, flageller).

Kolkomponenten i membranet hos djurceller kallas glykokalyxen.

Utbytet av ämnen mellan cellen och dess omgivning sker konstant.

Mekanismerna för transport av ämnen in i och ut ur cellen beror på storleken på de transporterade partiklarna. Små molekyler och joner transporteras av cellen direkt över membranet i form av aktiv och passiv transport.

Beroende på typ och riktning särskiljs endocytos och exocytos.

Absorption och frisättning av fasta och stora partiklar kallas fagocytos respektive omvänd fagocytos; flytande eller lösta partiklar kallas pinocytos och omvänd pinocytos.

Cytoplasma.

Organeller och inneslutningar

Cytoplasma är det inre innehållet i cellen och består av hyaloplasma och olika intracellulära strukturer som finns i den.

Hyaloplasma(matris) är en vattenlösning av oorganiska och organiska ämnen som kan ändra sin viskositet och är i konstant rörelse. Förmågan att flytta eller strömma cytoplasman kallas cyklos.

Matrisen är en aktiv miljö där många fysiska och kemiska processer äger rum och som förenar alla element i cellen till ett enda system.

Cellens cytoplasmatiska strukturer representeras av inneslutningar och organeller.

Inneslutningar är relativt instabila och finns i vissa typer av celler vid vissa ögonblick av livet, till exempel som tillförsel av näringsämnen (stärkelsekorn, proteiner, glykogendroppar) eller produkter som ska frigöras från cellen.

Organeller är permanenta och väsentliga komponenter i de flesta celler, har en specifik struktur och utför en vital funktion.

Membranorganellerna i en eukaryot cell inkluderar det endoplasmatiska retikulumet, Golgi-apparaten, mitokondrier, lysosomer och plastider.

Endoplasmatiska retiklet.

Hela cytoplasmans inre zon är fylld med många små kanaler och håligheter, vars väggar är membran som liknar plasmamembranets struktur. Dessa kanaler förgrenar sig, ansluter till varandra och bildar ett nätverk som kallas endoplasmatiska retikulum.

Det endoplasmatiska retikulumet är heterogent till sin struktur.

Det finns två kända typer av det: granulär och slät. På membranen i kanalerna och håligheterna i det granulära nätverket finns det många små runda kroppar - ribosomer, som ger membranen ett grovt utseende. Membranen i det släta endoplasmatiska retikulum bär inte ribosomer på sin yta.

Det endoplasmatiska retikulumet utför många olika funktioner. Huvudfunktionen hos det granulära endoplasmatiska retikulumet är deltagande i proteinsyntes, som sker i ribosomer.

Syntesen av lipider och kolhydrater sker på membranen i det släta endoplasmatiska retikulumet. Alla dessa syntesprodukter ackumuleras i kanaler och håligheter och transporteras sedan till olika organeller i cellen, där de konsumeras eller ackumuleras i cytoplasman som cellulära inneslutningar.

Det endoplasmatiska retikulum förbinder cellens huvudorganeller.

Golgiapparat. I många djurceller, såsom nervceller, tar det formen av ett komplext nätverk som ligger runt kärnan.

I cellerna hos växter och protozoer representeras Golgi-apparaten av individuella skära- eller stavformade kroppar. Strukturen hos denna organell är liknande i cellerna hos växt- och djurorganismer, trots mångfalden av dess form.

Golgi-apparaten inkluderar: kaviteter avgränsade av membran och placerade i grupper (5-10); stora och små bubblor som finns i ändarna av hålrummen.

Alla dessa element bildar ett enda komplex.

Golgi-apparaten utför många viktiga funktioner. Produkterna av cellens syntetiska aktivitet - proteiner, kolhydrater och fetter - transporteras till den genom kanalerna i det endoplasmatiska retikulumet. Alla dessa ämnen ackumuleras först och kommer sedan, i form av stora och små bubblor, in i cytoplasman och används antingen i själva cellen under dess liv eller tas bort från den och används i kroppen.

Till exempel, i cellerna i däggdjursbukspottkörteln, syntetiseras matsmältningsenzymer, som ackumuleras i organellens håligheter. Bubblor fyllda med enzymer bildas sedan. De utsöndras från cellerna till pankreaskanalen, varifrån de rinner in i tarmhålan. En annan viktig funktion hos denna organell är att på dess membran sker syntes av fetter och kolhydrater (polysackarider), som används i cellen och som ingår i membranen.

Tack vare aktiviteten hos Golgi-apparaten sker förnyelse och tillväxt av plasmamembranet.

Mitokondrier. Cytoplasman hos de flesta djur- och växtceller innehåller små kroppar (0,2-7 mikron) - mitokondrier (grekiska.

"mitos" - tråd, "kondrion" - korn, granulat).

Mitokondrier är tydligt synliga i ett ljusmikroskop, med vilket du kan undersöka deras form, plats och räkna deras antal. Mitokondriernas inre struktur studerades med hjälp av ett elektronmikroskop. Det mitokondriella skalet består av två membran - yttre och inre. Det yttre membranet är slätt, det bildar inga veck eller utväxter. Det inre membranet, tvärtom, bildar många veck som riktas in i mitokondriella kaviteten.

Det inre membranets veck kallas cristae (latin "crista" - ås, utväxt) Antalet cristae varierar i olika cellers mitokondrier. Det kan finnas från flera tiotal till flera hundra av dem, med särskilt många cristae i mitokondrierna hos aktivt fungerande celler, såsom muskelceller.

Mitokondrier kallas cellernas "kraftverk" eftersom deras huvudsakliga funktion är syntesen av adenosintrifosforsyra (ATP). Denna syra syntetiseras i mitokondrierna i celler från alla organismer och är en universell energikälla som är nödvändig för cellens och hela organismens vitala processer.

Nya mitokondrier bildas genom delning av mitokondrier som redan finns i cellen.

Lysosomer.

De är små runda kroppar. Varje lysosom är separerad från cytoplasman med ett membran. Inuti lysosomen finns enzymer som bryter ner proteiner, fetter, kolhydrater och nukleinsyror.

Lysosomer närmar sig en matpartikel som har kommit in i cytoplasman, smälter samman med den och en matsmältningsvakuol bildas, inuti vilken det finns en matpartikel omgiven av lysosomenzymer.

Ämnen som bildas som ett resultat av matsmältningen av matpartiklar kommer in i cytoplasman och används av cellen.

Med förmågan att aktivt smälta näringsämnen deltar lysosomer i avlägsnandet av celldelar, hela celler och organ som dör under vital aktivitet. Bildandet av nya lysosomer sker ständigt i cellen. Enzymer som finns i lysosomer, liksom alla andra proteiner, syntetiseras på ribosomer i cytoplasman.

Dessa enzymer färdas sedan genom det endoplasmatiska retikulumet till Golgi-apparaten, i vars håligheter lysosomer bildas. I denna form kommer lysosomer in i cytoplasman.

Plastider. Plastider finns i cytoplasman hos alla växtceller.

Det finns inga plastider i djurceller. Det finns tre huvudtyper av plastider: grön - kloroplaster; röd, orange och gul - kromoplaster; färglösa - leukoplaster.

Obligatorisk för de flesta celler är också organeller som inte har en membranstruktur. Dessa inkluderar ribosomer, mikrofilament, mikrotubuli och cellcentrum.

Ribosomer. Ribosomer finns i cellerna i alla organismer. Dessa är mikroskopiska runda kroppar med en diameter på 15-20 nm.

Varje ribosom består av två partiklar av olika storlek, små och stora.

En cell innehåller många tusen ribosomer, de finns antingen på membranen i det granulära endoplasmatiska retikulumet eller ligger fritt i cytoplasman.

Ribosomer innehåller proteiner och RNA. Ribosomernas funktion är proteinsyntes. Proteinsyntes är en komplex process som inte utförs av en ribosom, utan av en hel grupp, inklusive upp till flera dussin förenade ribosomer. Denna grupp av ribosomer kallas en polysom. Syntetiserade proteiner ackumuleras först i kanalerna och håligheterna i det endoplasmatiska retikulumet och transporteras sedan till organeller och cellplatser där de konsumeras.

Det endoplasmatiska retikulumet och ribosomerna på dess membran representerar en enda apparat för biosyntes och transport av proteiner.

Mikrotubuli och mikrofilament – trådliknande strukturer som består av olika kontraktila proteiner och bestämmer cellens motoriska funktioner. Mikrotubuli ser ut som ihåliga cylindrar, vars väggar består av proteiner - tubuliner. Mikrofilament är mycket tunna, långa, trådliknande strukturer som består av aktin och myosin.

Mikrotubuli och mikrofilament genomsyrar hela cellens cytoplasma och bildar dess cytoskelett, vilket orsakar cyklos, intracellulära rörelser av organeller, divergens av kromosomer under delning av kärnmaterial, etc.

Cellulärt centrum (centrosom).

I djurceller, nära kärnan, finns en organell som kallas cellcentrum. Huvuddelen av cellcentret består av två små kroppar - centrioler, belägna i ett litet område med förtätad cytoplasma. Varje centriol har formen av en cylinder upp till 1 µm lång. Centrioler spelar en viktig roll vid celldelning; de deltar i bildandet av delningsspindeln.

I evolutionsprocessen anpassar sig olika celler till att leva under olika förhållanden och utföra specifika funktioner.

Detta krävde närvaron av speciella organeller i dem, som kallas specialiserade i motsats till de allmänna organoiderna som diskuterats ovan.

Dessa inkluderar kontraktila vakuoler av protozoer, muskelfibermyofibriller, neurofibriller och synaptiska vesiklar från nervceller, mikrovilli av epitelceller, flimmerhår och flageller från vissa protozoer.

Kärna- den viktigaste komponenten i eukaryota celler. De flesta celler har en kärna, men flerkärniga celler finns också (i ett antal protozoer, i skelettmusklerna hos ryggradsdjur). Vissa högspecialiserade celler förlorar sina kärnor (till exempel röda blodkroppar från däggdjur).

Kärnan har som regel en sfärisk eller oval form, mindre ofta kan den vara segmenterad eller fusiform.

Kärnan består av ett kärnhölje och karyoplasma som innehåller kromatin (kromosomer) och nukleoler.

Kärnhölje Den bildas av två membran (yttre och inre) och innehåller många porer genom vilka olika ämnen utbyts mellan kärnan och cytoplasman.

Karyoplasma (nukleoplasma)är en geléliknande lösning som innehåller olika proteiner, nukleotider, joner samt kromosomer och kärnan.

Nucleolus- en liten rund kropp, intensivt färgad och återfinns i kärnorna hos icke-delande celler.

Nukleolus funktion är syntesen av rRNA och dess koppling till proteiner, d.v.s. sammansättning av ribosomala subenheter.

Kromatin är klumpar, granuler och trådliknande strukturer som bildas av DNA-molekyler i komplex med proteiner som är specifikt färgade med vissa färgämnen. Olika sektioner av DNA-molekyler inom kromatin har olika grader av spiralisering och skiljer sig därför i färgintensitet och arten av genetisk aktivitet.

Kromatin är en form av existens av genetiskt material i icke-delande celler och ger möjligheten att fördubbla och implementera informationen i den.

Under celldelning bildar DNA-spiraler och kromatinstrukturer kromosomer.

Kromosomer– täta, intensivt färgade strukturer som är enheter för morfologisk organisation av genetiskt material och säkerställer dess exakta fördelning under celldelning.

Antalet kromosomer i cellerna hos varje biologisk art är konstant. Vanligtvis i kroppscellers kärnor (somatiska) presenteras kromosomer i par, i könsceller är de inte i par. En enda uppsättning kromosomer i könsceller kallas haploida (n), medan en uppsättning kromosomer i somatiska celler kallas diploida (2n).

Kromosomer av olika organismer varierar i storlek och form.

En diploid uppsättning kromosomer av celler av en viss typ av levande organism, kännetecknad av antalet, storleken och formen på kromosomerna, kallas en karyotyp. I kromosomuppsättningen av somatiska celler kallas parade kromosomer homologa, kromosomer från olika par kallas icke-homologa. Homologa kromosomer är identiska i storlek, form och sammansättning (den ena ärvs från moderorganismen, den andra från moderorganismen).

Strukturen hos en eukaryot cell

Kromosomer som en del av en karyotyp är också indelade i autosomer, eller icke-könade kromosomer, som är lika hos manliga och kvinnliga individer, och heterokromosomer, eller könskromosomer, som är involverade i könsbestämning och skiljer sig åt hos män och kvinnor. Den mänskliga karyotypen representeras av 46 kromosomer (23 par): 44 autosomer och 2 könskromosomer (kvinnor har två identiska X-kromosomer, män har X- och Y-kromosomer).

Kärnan lagrar och implementerar genetisk information, styr processen för proteinbiosyntes och, genom proteiner, alla andra livsprocesser.

Kärnan är involverad i replikeringen och distributionen av ärftlig information mellan dotterceller, och följaktligen i regleringen av celldelning och utvecklingsprocesser i kroppen.

Också:
Strukturen hos en bakteriecell
Struktur av bakteriegenomet
Enzymernas struktur
Strukturen av retrovirusvirioner
Strukturen av en växtcell

Kärnmembranet löses upp, kromosomerna är fritt placerade i cytoplasman

4.kromosomerna är riktade mot cellens poler

5. cellmembranet försvinner

97. Vilka förändringar sker i cellcykelns interfas under delning:

1. cytoplasman delar sig 2. kärnan delar sig 3). DNA syntetiseras

4.kromosomer divergerar till polerna 5.kromosomspiral

98. Mitosens fas, under vilken kromosomerna är i ett ordnat tillstånd i ekvatorområdet

anafas 2. profas 3. telofas 4). metafas 5. interfas

99. Regulatorer av apoptos är:

1.enzymer 2.blod 3.temperatur 4).hormoner 5.

100. Apoptos är

3. polyploidi 4.1 och 2 svar 5. utseende av binukleära celler

101. När eleverna opererade på en groda, blötde eleverna konstant dess organ med en saltlösning, vars koncentration var 9 %. Grodan dog. Varför?

1. lösningen är hypoton - cellerna sväller och spricker

2. isotonisk lösning - celler tappar vatten och dör

Lösningen är hypertonisk - cellplasmolys sker

lösningen är hypoton - cellplasmolys sker

5. Detta är saltlösning.

Schema för strukturen av en eukaryot cell

Orsaken till grodans död är det inte

i samband med dess användning

102. Avlägsnandet av substanser från cellen genom Golgi-komplexet sker som ett resultat av sammansmältningen av membranen av sekretoriska granuler med plasmalemma, som ett resultat av vilket innehållet i granulerna uppträder utanför cellen. Vilken process har vi att göra med här?

1. endocytos 2). exocytos 3. fagocytos

pinocytos 5. endocytos genom pinocytos

103. Händelserna vid mitos är ordnade i kronologisk ordning under nummer

1. kromatider i form av systerkromosomer är fördelade över cellens poler, desperaliseras, kärnmembran bildas, cytokines uppstår

2. kromosomerna är belägna i ekvatorialplanet.

Spindelfilament är fästa vid centromererna av individuella kromosomer

3. kromosomerna går i spiral, kärnmembranet försvinner, en spindel bildas

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

104. Prokaryoter skiljer sig från eukaryoter

1. frånvaro av en kärna och organeller

2. frånvaro av skal, kärna, organeller

Frånvaro av en bildad kärna, mitokondrier, plastider, EPS

brist på DNA, kromosomer, kärna

5. endast i avsaknad av en formaliserad kärna

105. Enligt Denver-klassificeringen klassificeras mänskliga kromosomer efter egenskaper

placering av centromeren, antal kromosomer

2. biokemisk sammansättning

3. grad av spermisering och närvaro av alleliska gener

Storlek, centromerens position, närvaro av sekundära förträngningar och satelliter

5. differentiell färgning av metafaskromosomer

106. Om kromosomerna i en mänsklig karyotyp är ordnade i par i minskande storlek, kallas de

1. genom 2. genpool 3). idiogram 4.

karyotyp 5. diploid uppsättning

107. Könskromosomer kallas

1. identiska i kromosomkomplexet av individer av samma art, men av olika kön

Olika i komplexet av kromosomer hos individer av samma art, men av olika kön

4. definiera skillnaden mellan arter

108. De huvudsakliga egenskaperna hos DNA-molekylen är

1. denaturering och reparation

temperaturmotstånd

3. reduplicering, denaturering, spiralisering

Spiralisering, despiralisering, reduplicering

109. Om du tar kaninribosomer och får-mRNA kommer protein att syntetiseras

1. kanin 2.) får 3. beror på miljöförhållanden 4.

båda typerna av protein

5. under detta tillstånd är proteinsyntes inte möjlig

110. Autosomer är kromosomer

Identiska i komplexet av kromosomer hos individer av samma art, men av olika kön

2. skiljer sig åt i komplexet av kromosomer hos individer av samma art, men av olika kön

3. definiera särdrag hos denna art

definiera skillnader mellan arter

5. identisk i storlek, form, genetisk sammansättning

111. Under mitos syntetiseras inte protein pga

1. det finns inga aminosyror i cellen

2. cellen saknar energi

3. ingen transkription sker på grund av brist på nukleotider

Kromosomerna är spiraliserade - ingen transkription sker

112. Passivt inträde av ämnen i cellen

kalium-natrium pump 2. fagocytos 3. pinocytos 4). diffusion 5.2 och 3

113. Celldöd i en hypertonisk lösning förklaras av det faktum att

Vatten lämnar cellen

2. vatten tränger in i cellen i stora mängder

salter kommer in i cellen

4. salter lämnar cellen

5. vatten kommer inte in i cellen, cellens volym förblir oförändrad

114. Enligt assimileringens natur är alla organismer indelade i

1. autotrof och heterotrof

2. autotrof och mixotrof

holozoisk och osmotisk

4.) mixotrof, heterotrof, autotrof

115. Den minsta strukturen i termer av volym, som är inneboende i hela uppsättningen av livsegenskaper, som kan upprätthålla dessa egenskaper i sig och överföra dem i ett antal generationer, är

gen 2. cellkärna 3). cell 4. organism 5. kromosom

116. Det är typiskt för heterotrofa organismer

1. syntetisera organiska ämnen i sin kropp från enklare, oorganiska

2. behöver färdiga organiska ämnen

3. beroende på miljöförhållanden kan de syntetisera

producera ekologiska ämnen, eller använda färdiga

4. bygga sin kropp från färdiga organiska föreningar

De viktigaste stadierna av energimetabolism av heterotrofa organismer och platsen för genomförandet av varje steg

1. preparatory-cytoplasm: glykolys-mitokondrier:

2. glykolys-hyaloplasma, andning-mitokondrier

Förberedande matsmältningsorgan, glykolys-hyalop-

Lasma, andning-mitokondrier

4. fermentation-hyaloplasma, andningsplastider

5. förberedande - kloroplaster, jäsning - glaloplasma, andning - mitokondrier

Celler deltar i informationsflödet

2. makromolekyler som bär information in i cytoplasman

3. Cytoplasmatisk transkriptionsapparat

4. alla cellorganeller

5.)1, 2, 3

119. Degenerationen av DNA-koden bevisas av det faktum att

1. vid kodning av en polypeptid följer kodoner utan skiljetecken

2. kodoner följer samma ordning som aminosyraresterna de kodar för

Positionen för en viss aminosyra i en polypeptidmolekyl kan indikeras i DNA med hjälp av en av flera kodonsynonymer

DNA-koden är universell

5. Kodtripletten översätts alltid i sin helhet

120. DNA-koden är icke-överlappande eftersom

Vid kodning av en polypeptid följer kodon utan skiljetecken, men kodtripletten översätts alltid i sin helhet

2. kodoner följer samma ordning som aminosyraresterna de kodar för

3. positionen för en specifik aminosyra i en polypeptidmolekyl kan indikeras i DNA med en av flera kodonsynonymer

DNA-koden är universell

5. vissa aminosyror kodas av flera tripletter

121. I ribosomens peptidregion, under translation,

1. bindning av t-RNA med aktiverade aminosyror

Polypeptidförlängning

3. ATP-syntes

4. informationsomkodning

5. vidfästning av en mRNA-molekyl

122. I ribosomens aminocykelregion under translation,

2.4 Struktur av en eukaryot cell

Cellvägg Den eukaryota cellen, till skillnad från cellväggen hos prokaryoter, består huvudsakligen av polysackarider. I svamp är den främsta en kvävehaltig polysackarid kitin. I jäst är 60–70 % av polysackariderna representerade glukan och mannan, som är förknippade med proteiner och lipider. Funktionerna hos cellväggen hos eukaryoter är desamma som hos prokaryoter.

Cytoplasmatiskt membran (CPM) har också en treskiktsstruktur. Ytan på membranet har utsprång som liknar mesosomerna hos prokaryoter. CPM reglerar cellmetaboliska processer.

I eukaryoter kan CPM fånga upp stora droppar som innehåller kolhydrater, lipider och proteiner från miljön.

Detta fenomen kallas pinocytos. CPM för en eukaryot cell är också kapabel att fånga fasta partiklar från miljön (fagocytosfenomen). Dessutom ansvarar CPM för utsläpp av metabola produkter i miljön.

2.2 — Schema för strukturen hos en eukaryot cell:

1 - cellvägg; 2 - cytoplasmatiskt membran;

3 - cytoplasma; 4 - kärna; 5 - endoplasmatiskt retikulum;

6 - mitokondrier; 7 – Golgi-komplex; 8 - ribosomer;

9 - lysosomer; 10 - vakuoler

Kärna separeras från cytoplasman av två membran som innehåller porer.

Porerna i unga celler är öppna, de tjänar till migration av ribosomprekursorer, budbärare och överför RNA från kärnan till cytoplasman.

Föreläsning 3. Cellstruktur

I kärnan i nukleoplasman finns kromosomer, bestående av två trådliknande kedjemolekyler av DNA kopplade till proteiner. Kärnan innehåller också en kärna, rik på budbärar-RNA och associerad med en specifik kromosom - den nukleolära organisatören.

Kärnans huvudsakliga funktion är att delta i cellreproduktion.

Det är en bärare av ärftlig information.

I en eukaryot cell är kärnan den viktigaste, men inte den enda bäraren av ärftlig information. En del av denna information finns i DNA från mitokondrier och kloroplaster.

mitokondrier – membranstruktur som innehåller två membran - yttre och inre, kraftigt vikta.

Redoxenzymer är koncentrerade på det inre membranet. Mitokondriernas huvudsakliga funktion är att förse cellen med energi (ATP-bildning). Mitokondrier är ett självreproducerande system, eftersom de har sin egen kromosom - cirkulärt DNA och andra komponenter som är en del av en normal prokaryotisk cell.

Endoplasmatiska retiklet (ES) är en membranstruktur som består av tubuli som penetrerar hela cellens inre yta.

Den kan vara slät eller grov. På ytan av den grova ES finns ribosomer större än ribosomer av prokaryoter. Membranen i ES innehåller också enzymer som syntetiserar lipider, kolhydrater och de som ansvarar för transporten av ämnen i cellen.

Golgi komplex – förpackningar av tillplattade membranvesiklar - tankar i vilka packning och transport av proteiner inuti cellen utförs. Syntesen av hydrolytiska enzymer sker också i Golgi-komplexet (platsen för lysosombildning).

I lysosomer hydrolytiska enzymer koncentreras.

Här sker nedbrytningen av biopolymerer (proteiner, fetter, kolhydrater).

Vakuoler separeras från cytoplasman med membran. Reservvakuoler innehåller extra näringsämnen från cellen, och avfallsvakuoler innehåller onödiga metaboliska produkter och giftiga ämnen.

Självtestfrågor

Vilka frågor studerar systematik som vetenskap?

2. Vilka uppgifter ställs vid klassificering av mikroorganismer?

3. Vilka taxonomiska kategorier känner du till?

4. Vad är "nomenklaturen för mikroorganismer"?

5. Hur delas mikroorganismer upp beroende på strukturen i deras cellulära organisation?

1. Vilka typer av cellulär organisation känner du till?

2. Vilka mikroorganismer kallas koenocytiska?

Ge exempel på sådana mikroorganismer.

7. Nämn huvudkomponenterna i en prokaryot cell.

8. Vad är skillnaden mellan grampositiva och gramnegativa bakterier?

Nämn nukleoidens kemiska sammansättning och funktioner. Vilka celler innehåller en nukleoid?

10. Vilken funktion har ribosomer i en cell? Hur skiljer sig prokaryota ribosomer från eukaryota ribosomer?

11. Vad är den eukaryota cellväggens sammansättning och funktioner?

12. Vilka skillnader finns i strukturen hos prokaryota och eukaryota celler?

13. Vilken är den kemiska sammansättningen och funktionen hos det cytoplasmatiska membranet i prokaryota och eukaryota celler?

Vilken roll spelar lysosomer i en eukaryot cell?

15. Ge exempel på encelliga organismer som du känner till.

16. Definiera begreppen "fagocytos" och "pinocytos".

Litteratur

1. Schlegel G.

Allmän mikrobiologi. – M.: Mir, 1987. – 500 sid.

2. Mudretsova-Wiss K.A., Kudryashova A.A., Dedyukhina V.P. Mikrobiologi, sanitet och hygien - Vladivostok: Förlag FEGAEU, 1997. - 312 s.

3. Asonov N.R. Mikrobiologi.

— 3:e uppl., reviderad. och ytterligare – M.: Kolos, 1997. – 352 sid.

4. Elinov N.P. Kemisk mikrobiologi - M.: Högre skola, 1989.–448 sid.

Allmän plan över strukturen hos en eukaryot cell

En typisk eukaryot cell består av tre komponenter - membranet, cytoplasman och kärnan. Grunden för cellen skal består av plasmalemma (cellmembran) och kolhydrat-protein ytstruktur.

1. Plasmalemma .

2. Kolhydrat-protein ytstruktur.

Strukturell organisation av en eukaryot cell Schema över strukturen av en eukaryot cell

Djurceller har ett litet lager av protein (glykokalyx) . Hos växter är cellens ytstruktur cellvägg består av cellulosa (fiber).

Cellmembranets funktioner: bibehåller cellens form och ger mekanisk styrka, skyddar cellen, känner igen molekylära signaler, reglerar ämnesomsättningen mellan cellen och omgivningen samt utför intercellulär interaktion.

Cytoplasma består av hyaloplasma (cytoplasmans huvudsubstans), organeller och inneslutningar.

Hyaloplasma Det är en kolloidal lösning av organiska och oorganiska föreningar som kombinerar alla cellstrukturer till en enda helhet.

Mitokondrier har två membran: en yttre slät inre med veck - cristae. Inne mellan cristae är matris, som innehåller DNA-molekyler, små ribosomer och andningsenzymer. ATP-syntes sker i mitokondrier. Mitokondrier delar sig genom fission i två.

3. Plastider kännetecknande för växtceller. Det finns tre typer av plastider: kloroplaster, kromoplaster och leukoplaster. Delad genom division i två.

Kloroplaster– gröna plastider där fotosyntes sker. Kloroplasten har ett dubbelt membran.

Kloroplastkroppen består av ett färglöst protein-lipidstroma, genomträngt av ett system av platta säckar (tylakoider) bildade av ett inre membran. Tylakoider bildar grana. Stromat innehåller ribosomer, stärkelsekorn och DNA-molekyler.

II. Kromoplaster ge färg till olika växtorgan.

III. Leukoplaster lagra näringsämnen. Kromoplaster och kloroplaster kan bildas av leukoplaster.

Endoplasmatiska retikletär ett förgrenat system av rör, kanaler och kaviteter. Det finns icke-granulära (släta) och granulära (grova) EPS. Den icke-granulära EPS innehåller enzymer av fett- och kolhydratmetabolism (syntesen av fetter och kolhydrater sker). Den supragranulära ER innehåller ribosomer som utför proteinbiosyntes. EPS:s funktioner: transport, koncentration och frisättning.

5. Golgiapparat består av platta membransäckar och vesiklar. I djurceller utför Golgi-apparaten en sekretorisk funktion; i växtceller är den centrum för polysackaridsyntes.

Vakuoler fylld med växtcellsav. Vakuolernas funktioner: lagra näringsämnen och vatten, upprätthålla turgortrycket i cellen.

7. Lysosomer sfärisk till formen, bildad av ett membran, inuti vilket innehåller enzymer som hydrolyserar proteiner, nukleinsyror, kolhydrater och fetter.

Cellcentrum styr celldelningsprocesserna.

9. Mikrotubuli Och mikrofilament c bilda cellskelettet.

Ribosomer eukaryoter är större (80S).

11. Inklusioner – reservämnen och sekret – endast i växtceller.

Kärna består av kärnmembranet, karyoplasman, nukleolerna, kromatin.

Kärnhölje liknar cellmembranets struktur, innehåller porer. Kärnmembranet skyddar den genetiska apparaten från effekterna av cytoplasmatiska ämnen. Kontrollerar transporten av ämnen.

2. Karyoplasm är en kolloidal lösning som innehåller proteiner, kolhydrater, salter och andra organiska och oorganiska ämnen.

Nucleolus– sfärisk bildning, innehåller olika proteiner, nukleoproteiner, lipoproteiner, fosfoproteiner. Nukleolernas funktion är syntesen av ribosomembryon.

4. Kromatin (kromosomer). I steady state (tid mellan delningar) är DNA jämnt fördelat i karyoplasman i form av kromatin.

Vid delning omvandlas kromatin till kromosomer.

Kärnans funktioner: kärnan innehåller information om organismens ärftliga egenskaper (informativ funktion); kromosomer överför egenskaperna hos en organism från föräldrar till avkomma (arvsfunktion); kärnan koordinerar och reglerar processer i cellen (regleringsfunktion).

I de flesta fall är eukaryota celler en del av flercelliga organismer. Men i naturen finns det ett stort antal encelliga eukaryoter, som strukturellt är en cell och fysiologiskt en hel organism. I sin tur är eukaryota celler, som är en del av en flercellig organism, inte kapabla att existera oberoende. De delas vanligtvis in i växt-, djur- och svampceller. Var och en av dem har sina egna egenskaper och har sina egna cellsubtyper som bildar olika vävnader.

Trots sin mångfald har alla eukaryoter en gemensam förfader, som förmodligen dök upp under processen.

I cellerna hos encelliga eukaryoter (protozoer) finns strukturella formationer som utför organfunktioner på cellnivå. Således har ciliater en cellulär mun och svalg, pulver, matsmältnings- och kontraktila vakuoler.

I alla eukaryota celler är de isolerade, avgränsade från den yttre miljön. I cytoplasman finns olika cellorganeller, redan avgränsade från den av sina membran. Kärnan innehåller kärnan, kromatin och kärnjuice. Cytoplasman innehåller många (större än i prokaryoter) olika inneslutningar.

Eukaryota celler kännetecknas av högt ordnade inre innehåll. Sådan fack uppnås genom att dela cellen i delar med membran. På så sätt uppnås separation av biokemiska processer i cellen. Den molekylära sammansättningen av membran och uppsättningen av ämnen och joner på deras yta är olika, vilket bestämmer deras funktionella specialisering.

Cytoplasman innehåller enzymproteiner för glykolys, metabolism av sockerarter, kvävehaltiga baser, aminosyror och lipider. Mikrotubuli är sammansatt av vissa proteiner. Cytoplasma utför förenande och ställningsfunktioner.

Inneslutningar är relativt instabila komponenter i cytoplasman, som representerar reserver av näringsämnen, sekretionsgranuler (produkter för utsöndring från cellen), ballast (ett antal pigment).

Organeller är permanenta och utför vitala funktioner. Bland dem finns organeller av allmän betydelse (ribosomer, polysomer, mikrofibriller, centrioler och andra) och speciella organeller av specialiserade celler (mikrovill, cilia, synaptiska vesiklar, etc.).

Strukturen hos en eukaryot djurcell

Eukaryota celler är kapabla till endocytos (upptaget av näringsämnen av det cytoplasmatiska membranet).

Eukaryoter (om några) har en annan kemisk natur jämfört med prokaryoter. I den senare är dess grund murein. I växter är det främst cellulosa, och hos svampar är det kitin.

Det genetiska materialet hos eukaryoter finns i kärnan och förpackat i kromosomer, som är ett komplex av DNA och proteiner (främst histoner).

Det finns bara två typer av organismer på jorden: eukaryoter och prokaryoter. De skiljer sig mycket åt i sin struktur, ursprung och evolutionära utveckling, vilket kommer att diskuteras i detalj nedan.

I kontakt med

Tecken på en prokaryot cell

Prokaryoter kallas också prenukleära. En prokaryotisk cell har inte andra organeller som har ett membranmembran (endoplasmatiskt retikulum, Golgi-komplex).

Också utmärkande för dem är följande:

1. utan skal och bildar inte bindningar med proteiner. Information överförs och läses kontinuerligt.
2. Alla prokaryoter är haploida organismer.
3. Enzymer är belägna i ett fritt tillstånd (diffust).
4. De har förmågan att bilda sporer under ogynnsamma förhållanden.
5. Närvaron av plasmider - små extrakromosomala DNA-molekyler. Deras funktion är överföringen av genetisk information, vilket ökar motståndet mot många aggressiva faktorer.
6. Närvaron av flageller och pili - externa proteinformationer som är nödvändiga för rörelse.
7. Gasvakuoler är hålrum. På grund av dem kan kroppen röra sig i vattenpelaren.
8. Cellväggen hos prokaryoter (nämligen bakterier) består av murein.
9. De viktigaste metoderna för att få energi i prokaryoter är kemo- och fotosyntes.

Dessa inkluderar bakterier och arkéer. Exempel på prokaryoter: spiroketer, proteobakterier, cyanobakterier, krenarkeoter.

Uppmärksamhet! Trots att prokaryoter saknar kärna har de sin motsvarighet - en nukleoid (en cirkulär DNA-molekyl utan skal) och fritt DNA i form av plasmider.

Struktur av en prokaryot cell

Bakterie

Representanter för detta rike är bland de äldsta invånarna på jorden och har en hög överlevnadsgrad under extrema förhållanden.

Det finns grampositiva och gramnegativa bakterier. Deras huvudsakliga skillnad ligger i cellmembranets struktur. Gram-positiva har ett tjockare skal, upp till 80% består av en mureinbas, samt polysackarider och polypeptider. När de färgas med Gram ger de en violett färg. De flesta av dessa bakterier är patogener. Gramnegativa har en tunnare vägg, som separeras från membranet av det periplasmatiska utrymmet. Ett sådant skal har dock ökad styrka och är mycket mer motståndskraftigt mot effekterna av antikroppar.

Bakterier spelar en mycket viktig roll i naturen:

1. Cyanobakterier (blågröna alger) hjälper till att upprätthålla den nödvändiga nivån av syre i atmosfären. De utgör mer än hälften av all O2 på jorden.
2. De främjar nedbrytningen av organiska rester och deltar därigenom i alla ämnens kretslopp och deltar i bildningen av jord.
3. Kvävefixerare på baljväxtrötter.
4. De renar vatten från till exempel avfall från den metallurgiska industrin.
5. De är en del av mikrofloran av levande organismer, vilket hjälper till att maximera absorptionen av näringsämnen.
6. Används i livsmedelsindustrin för jäsning, så framställs ostar, keso, alkohol och deg.

Uppmärksamhet! Förutom sin positiva betydelse spelar bakterier också en negativ roll. Många av dem orsakar dödliga sjukdomar, såsom kolera, tyfoidfeber, syfilis och tuberkulos.

Bakterie

Archaea

Tidigare kombinerades de med bakterier till det enda kungariket Drobyanok. Men med tiden blev det tydligt att arkéer har sin egen individuella utvecklingsväg och skiljer sig mycket från andra mikroorganismer i sin biokemiska sammansättning och metabolism. Det finns upp till 5 typer, de mest studerade är euryarchaeota och crenarchaeota. Funktionerna hos archaea är:

• de flesta av dem är kemoautotrofer - de syntetiserar organiska ämnen från koldioxid, socker, ammoniak, metalljoner och väte;
• spelar en nyckelroll i kväve- och kolcykeln;
• delta i matsmältningen hos människor och många idisslare;
• har ett mer stabilt och hållbart membranskal på grund av närvaron av eterbindningar i glycerol-eterlipider. Detta gör att archaea kan leva i mycket alkaliska eller sura miljöer, såväl som höga temperaturer;
• cellväggen, till skillnad från bakterier, innehåller inte peptidoglykan och består av pseudomurein.

Struktur av eukaryoter

Eukaryoter är ett superrike av organismer vars celler innehåller en kärna. Förutom arkéer och bakterier är alla levande varelser på jorden eukaryoter (till exempel växter, protozoer, djur). Celler kan variera mycket i form, struktur, storlek och funktioner. Trots detta är de lika i livets grunder, ämnesomsättning, tillväxt, utveckling, förmåga att irritera och föränderlighet.

Eukaryota celler kan vara hundratals eller tusentals gånger större än prokaryota celler. De inkluderar kärnan och cytoplasman med många membranösa och icke-membranösa organeller. Membranösa inkluderar: endoplasmatiskt retikulum, lysosomer, Golgi-komplex, mitokondrier,. Icke-membran: ribosomer, cellcentrum, mikrotubuli, mikrofilament.

Struktur av eukaryoter

Låt oss jämföra eukaryota celler från olika riken.

Superriket av eukaryoter inkluderar följande kungadömen:

• protozoer. Heterotrofer, några som kan fotosyntes (alger). De förökar sig asexuellt, sexuellt och på ett enkelt sätt i två delar. De flesta saknar cellvägg;
• växter. De är producenter, den huvudsakliga metoden för att få energi är fotosyntes. De flesta växter är orörliga och förökar sig asexuellt, sexuellt och vegetativt. Cellväggen är gjord av cellulosa;
• svamp. Flercellig. Det finns lägre och högre. De är heterotrofa organismer och kan inte röra sig självständigt. De förökar sig asexuellt, sexuellt och vegetativt. De lagrar glykogen och har en stark cellvägg gjord av kitin;
• djur. Det finns 10 typer: svampar, maskar, leddjur, tagghudingar, kordater och andra. De är heterotrofa organismer. Kan röra sig självständigt. Det huvudsakliga lagringsämnet är glykogen. Cellväggen består av kitin, precis som hos svampar. Den huvudsakliga reproduktionsmetoden är sexuell.

Tabell: Jämförande egenskaper hos växt- och djurceller

Strukturera	växtcell	Djurcell
Cellvägg	Cellulosa	Består av glykokalyxen - ett tunt lager av proteiner, kolhydrater och lipider.
Kärnplats	Ligger närmare väggen	Beläget i den centrala delen
Cellcentrum	Enbart i lägre alger	Närvarande
Vakuoler	Innehåller cellsav	Sammandragande och matsmältningsmekanism.
Reservämne	Stärkelse	Glykogen
Plastider	Tre typer: kloroplaster, kromoplaster, leukoplaster	Ingen
Näring	Autotrofisk	Heterotrofisk

Jämförelse av prokaryoter och eukaryoter

De strukturella egenskaperna hos prokaryota och eukaryota celler är betydande, men en av huvudskillnaderna gäller lagringen av genetiskt material och metoden för att få energi.

Prokaryoter och eukaryoter fotosyntetiseras olika. Hos prokaryoter sker denna process på membranutväxter (kromatoforer), arrangerade i separata staplar. Bakterier har inget fluorfotosystem, så de producerar inte syre, till skillnad från blågröna alger som producerar det under fotolys. Vätekällorna i prokaryoter är svavelväte, H2, olika organiska ämnen och vatten. Huvudpigmenten är bakterioklorofyll (i bakterier), klorofyll och fykobiliner (i cyanobakterier).

Av alla eukaryoter är det bara växter som kan fotosyntes. De har speciella formationer - kloroplaster, som innehåller membran arrangerade i grana eller lameller. Närvaron av fotosystem II tillåter frisättning av syre i atmosfären under processen för fotolys av vatten. Den enda källan till vätemolekyler är vatten. Huvudpigmentet är klorofyll, och fykobiliner finns endast i röda alger.

De viktigaste skillnaderna och karakteristiska egenskaperna hos prokaryoter och eukaryoter presenteras i tabellen nedan.

Tabell: Likheter och skillnader mellan prokaryoter och eukaryoter

Jämförelse	Prokaryoter	Eukaryoter
Utseendetid	Mer än 3,5 miljarder år	Cirka 1,2 miljarder år
Cellstorlekar	Upp till 10 mikron	Från 10 till 100 µm
Kapsel	Äta. Utför en skyddande funktion. Förknippas med cellväggen	Frånvarande
Plasmamembran	Äta	Äta
Cellvägg	Består av pektin eller murein	Ja, förutom djur
Kromosomer	Istället finns det cirkulärt DNA. Translation och transkription sker i cytoplasman.	Linjära DNA-molekyler. Översättning sker i cytoplasman och transkription i kärnan.
Ribosomer	Liten 70S-typ. Finns i cytoplasman.	Stor 80S-typ, kan fästa på det endoplasmatiska retikulumet och lokaliseras i plastider och mitokondrier.
Membransluten organoid	Ingen. Det finns membranutväxter - mesosomer	Det finns: mitokondrier, Golgi-komplex, cellcentrum, ER
Cytoplasma	Äta	Äta
	Ingen	Äta
Vakuoler	Gas (aerosomer)	Äta
Kloroplaster	Ingen. Fotosyntes sker i bakterioklorofyller	Finns endast i växter
Plasmider	Äta	Ingen
Kärna	Frånvarande	Äta
Mikrofilament och mikrotubuli.	Ingen	Äta
Indelningsmetoder	Förträngning, knoppning, konjugation	Mitos, meios
Interaktion eller kontakter	Ingen	Plasmodesmata, desmosomer eller septa
Typer av cellnäring	Fotoautotrofisk, fotoheterotrofisk, kemoautotrofisk, kemoheterotrofisk	Fototrofisk (i växter) endocytos och fagocytos (i andra)

Skillnader mellan prokaryoter och eukaryoter

Likheter och skillnader mellan prokaryota och eukaryota celler

Slutsats

Att jämföra en prokaryot och eukaryot organism är en ganska arbetsintensiv process som kräver övervägande av många nyanser. De har mycket gemensamt med varandra när det gäller struktur, pågående processer och egenskaper hos allt levande. Skillnaderna ligger i utförda funktioner, kostmetoder och intern organisation. Alla som är intresserade av detta ämne kan använda denna information.

Egenskaper hos eukaryota celler

Den genomsnittliga storleken på en eukaryot cell är cirka 13 mikron. Cellen delas av inre membran i olika fack (reaktionsutrymmen). Tre typer av organeller tydligt avgränsad från resten av protoplasman (cytoplasman) av ett skal av två membran: cellkärnan, mitokondrier och plastider. Plastider tjänar huvudsakligen för fotosyntes, och mitokondrier tjänar till energiproduktion. Alla lager innehåller DNA som bärare av genetisk information.

Cytoplasma innehåller olika organeller, inklusive ribosomer, som även finns i plastider och mitokondrier. Alla organeller ligger i matrisen.

Egenskaper hos prokaryota celler

Den genomsnittliga storleken på prokaryota celler är 5 mikron. De har inga inre membran förutom inre membranutsprång och ett plasmamembran. Istället för en cellkärna finns det en nukleoid, som saknar ett skal och består av en enda DNA-molekyl. Dessutom kan bakterier innehålla DNA i form av små plasmider, liknande det extranukleära DNA från eukaryoter.

I prokaryota celler, kapabla till fotosyntes (blågröna alger, gröna och lila bakterier), det finns olika strukturerade stora membranutsprång - tylakoider, som i sin funktion motsvarar plastider hos eukaryoter. Prokaryoter kännetecknas av närvaron av en muränsäck - en mekaniskt starkt element i cellväggen.

Grundläggande komponenter i en eukaryot cell. Deras struktur och funktioner.

Skal innehåller nödvändigtvis ett plasmamembran. Utöver det har växter och svampar en cellvägg, och djur har en glykokalyx.

I växter och svampar finns det protoplast– allt innehåll i en cell utom cellväggen.

Cytoplasmaär den inre halvflytande miljön i cellen. Består av hyaloplasma, inneslutningar och organeller. Cytoplasman innehåller exoplasma (kortikalt lager, ligger direkt under membranet, innehåller inga organeller) och endoplasma (inre delen av cytoplasman).

Hyaloplasma(cytosol) är huvudsubstansen i cytoplasman, en kolloidal lösning av stora organiska molekyler. Säkerställer sammankopplingen av alla komponenter i cellen

Grundläggande metaboliska processer förekommer i den, till exempel glykolys.

Inklusioner- Dessa är valfria komponenter i cellen som kan dyka upp och försvinna beroende på cellens tillstånd. Till exempel: droppar fett, stärkelsegranulat, proteinkorn.

Organoider Det finns membran och icke-membran.

Membranorganeller är enkelmembran (EPS, AG, lysosomer, vakuoler) och dubbelt membran(plastider, mitokondrier).

TILL icke-membran organeller inkluderar ribosomer och cellcentrum.

Organeller i en eukaryot cell, deras struktur och funktioner.

Endoplasmatiska retiklet- enmembranorganell. Det är ett system av membran som bildar "cisterner" och kanaler, anslutna till varandra och avgränsar ett enda inre utrymme - EPS-hålrummen. Det finns två typer av EPS: 1) grov, som innehåller ribosomer på ytan, och 2) slät, vars membran inte bär ribosomer.

Funktioner: 1) transport av ämnen från en del av cellen till en annan, 2) uppdelning av cellcytoplasman i fack (”kompartment”), 3) syntes av kolhydrater och lipider (slät ER), 4) proteinsyntes (grov ER)

Golgiapparat- enmembranorganell. Den består av högar av tillplattade "cisterner" med vidgade kanter. Förknippat med dem är ett system av små enmembranvesiklar (Golgi-vesiklar). Varje stack består vanligtvis av 4–6 "tankar", är en strukturell och funktionell enhet av Golgi-apparaten och kallas en diktyosom.

Funktioner hos Golgi-apparaten: 1) ackumulering av proteiner, lipider, kolhydrater, 2) "packning" av proteiner, lipider, kolhydrater till membranvesiklar, 4) utsöndring av proteiner, lipider, kolhydrater, 5) syntes av kolhydrater och lipider, 6) plats för bildning av lysosomer .

Lysosomer- enmembranorganeller. De är små bubblor som innehåller en uppsättning hydrolytiska enzymer. Enzymer syntetiseras på den grova ER och flyttas till Golgi-apparaten, där de modifieras och paketeras i membranvesiklar, som efter separation från Golgi-apparaten själva blir lysosomer. Nedbrytningen av ämnen med hjälp av enzymer kallas lysis.

Lysosomers funktioner: 1) intracellulär nedbrytning av organiska ämnen, 2) förstörelse av onödiga cellulära och icke-cellulära strukturer, 3) deltagande i processerna för cellomorganisation.

Vakuoler- Enkelmembranorganeller är "behållare" fyllda med vattenlösningar av organiska och oorganiska ämnen. Vätskan som fyller växtvakuolen kallas cellsav.

Vakuolens funktioner: 1) ackumulering och lagring av vatten, 2) reglering av vatten-saltmetabolism, 3) bibehållande av turgortryck, 4) ackumulering av vattenlösliga metaboliter, reservnäringsämnen, 5) färgning av blommor och frukter och därigenom attrahera pollinatorer och fröspridare

Mitokondrier begränsas av två membran. Det yttre membranet av mitokondrierna är slätt, det inre bildar många veck - cristas. Cristae ökar ytan av det inre membranet, på vilket multienzymsystem som är involverade i syntesen av ATP-molekyler är belägna. Det inre utrymmet i mitokondrierna är fyllt med matris. Matrisen innehåller cirkulärt DNA, specifikt mRNA, ribosomer av prokaryotisk typ och Krebs-cykelenzymer.

Funktioner av mitokondrier: 1) ATP-syntes, 2) syrenedbrytning av organiska ämnen.

Plastider endast kännetecknande för växtceller. Det finns tre huvudtyper av plastider: leukoplaster - färglösa plastider i cellerna i ofärgade delar av växter, kromoplaster - färgade plastider vanligtvis gula, röda och orange, kloroplaster - gröna plastider.

Kloroplaster. I cellerna hos högre växter har kloroplaster formen av en bikonvex lins. Kloroplaster är bundna av två membran. Det yttre membranet är slätt, det inre har en komplex vikt struktur. Det minsta vecket kallas tylakoid. En grupp tylakoider arrangerade som en bunt mynt kallas en grana. Tylakoidmembranen innehåller fotosyntetiska pigment och enzymer som ger ATP-syntes. Det huvudsakliga fotosyntetiska pigmentet är klorofyll, som bestämmer den gröna färgen på kloroplaster.

Det inre utrymmet i kloroplasterna är fyllt stroma. Stromaet innehåller cirkulärt DNA, ribosomer, Calvin-cykelenzymer och stärkelsekorn.

Kloroplastfunktion: fotosyntes.

Leukoplasternas funktion: syntes, ackumulering och lagring av reservnäringsämnen.

Kromoplaster. Stromaet innehåller cirkulärt DNA och pigment - karotenoider, som ger kromoplasterna en gul, röd eller orange färg.

Funktion av kromoplaster: färgar blommor och frukter och attraherar därigenom pollinatörer och fröspridare.

Ribosomer- icke-membranorganeller, diameter ca 20 nm. Ribosomer består av två underenheter - stora och små. Ribosomernas kemiska sammansättning är proteiner och rRNA. rRNA-molekyler utgör 50–63 % av ribosomens massa och bildar dess strukturella ramverk. Under proteinbiosyntes kan ribosomer "fungera" individuellt eller kombineras till komplex - polyribosomer (polysomer) ) . I sådana komplex är de kopplade till varandra med en mRNA-molekyl. Kombinationen av subenheter till en hel ribosom sker i cytoplasman, vanligtvis under proteinbiosyntes.

Ribosomernas funktion: sammansättning av en polypeptidkedja (proteinsyntes).

Cytoskelett bildas av mikrotubuli och mikrofilament. Mikrotubuli är cylindriska, ogrenade strukturer. Den huvudsakliga kemiska komponenten är proteinet tubulin. Mikrotubuli förstörs av kolchicin. Mikrofilament är filament gjorda av proteinet aktin. Mikrotubuli och mikrofilament bildar komplexa vävar i cytoplasman.

Cytoskelettets funktioner: 1) bestämning av cellens form, 2) stöd för organeller, 3) bildande av spindeln, 4) deltagande i cellrörelser, 5) organisering av cytoplasmatiskt flöde.

Cellcentrum inkluderar två centrioler och en centrosfär. Centriolen är en cylinder, vars vägg är bildad av nio grupper av tre smälta mikrotubuli. Centrioler är förenade i par där de är placerade i rät vinkel mot varandra. Före celldelning divergerar centrioler till motsatta poler, och en dottercentriol dyker upp nära var och en av dem. De bildar en delningsspindel, som bidrar till en jämn fördelning av genetiskt material mellan dotterceller.

Funktioner: 1) säkerställa divergensen av kromosomer till cellpolerna under mitos eller meios, 2) centrum för organisering av cytoskelettet.