Ajaloolised avastused
1609 – valmistati esimene mikroskoop (G. Galileo)
1665 – avastati korkkoe rakuline struktuur (R. Hooke)
1674 – avastati bakterid ja algloomad (A. Leeuwenhoek)
1676 - kirjeldatakse plastiide ja kromatofoore (A. Levenguk)
1831 – avastati raku tuum (R. Brown)
1839 – formuleeritakse rakuteooria (T. Schwann, M. Schleiden)
1858 – sõnastati seisukoht "Iga rakk rakust" (R. Virchow)
1873 – avastati kromosoomid (F. Schneider)
1892 – avastati viirused (D.I. Ivanovsky)
1931 – disainitud elektronmikroskoop (E. Ruske, M. Knol)
1945 – avastati endoplasmaatiline retikulum (K. Porter)
1955 – avastati ribosoomid (J. Pallade)
Jaotis: raku õpetus
Teema: Rakuteooria. Prokarüootid ja eukarüootid
Rakk (lat. "tsklula" ja kreeka. "cytos") - elementaarne elu vay süsteem, taime- ja loomorganismide peamine struktuuriüksus, mis on võimeline ise uuenema, isereguleeruma ja isepaljunema. Avastas inglise teadlane R. Hooke 1663. aastal, pakkus ta välja ka selle termini. Eukarüootset rakku esindavad kaks süsteemi - tsütoplasma ja tuum. Tsütoplasma koosneb erinevatest organellidest, mida saab liigitada: kahemembraanilised – mitokondrid ja plastiidid; ja ühemembraaniline - endoplasmaatiline retikulum (ER), Golgi aparaat, plasmalemma, tonoplastid, sferosoomid, lüsosoomid; mittemembraansed - ribosoomid, tsentrosoomid, hüaloplasma. Tuum koosneb tuumamembraanist (kahemembraansest) ja mittemembraanilistest struktuuridest – kromosoomidest, tuumast ja tuumamahlast. Lisaks on rakkudes mitmesuguseid kandmisi.
RAKUTEOORIA: Selle teooria loojaks on saksa teadlane T. Schwann, kes M. Schleideni töödele toetudes L. Okeni , sisse 1838-1839 Koos tegi järgmised avaldused:
- Kõik taime- ja loomaorganismid koosnevad rakkudest.
- iga rakk toimib teistest sõltumatult, kuid koos kõigiga
- Kõik rakud tekivad elutu aine struktuurita ainest.
4. kõik rakud tekivad ainult rakkudest nende jagunemise teel.
Tänapäevane rakuteooria:
- rakuline organisatsioon tekkis elu koidikul ja läbis pika evolutsioonitee prokarüootidest eukarüootideni, rakueelsetest organismidest ühe- ja mitmerakuliste organismideni.
- uued rakud tekivad juba olemasolevatest jagunemisel
- rakk on mikroskoopilineja elussüsteem, mis koosneb tsütoplasmast ja membraaniga ümbritsetud tuumast (välja arvatud prokarüootid)
- lahtris viiakse läbi:
- ainevahetus - ainevahetus;
- pöörduvad füsioloogilised protsessid - hingamine, ainete sissevõtmine ja vabastamine, ärrituvus, liikumine;
- pöördumatud protsessid – kasv ja areng.
eukarüootid
(tuumaenergia) moodustavad ka ülikuningriigi. See ühendab seente, loomade, taimede kuningriike.
Prokarüootsete ja eukarüootsete rakkude struktuuri tunnused. Tuuma olemasolu Saadaval
märk prokarüootid eukarüootid
1 hoone omadused
Südamiku olemasolu
isoleeritud tuuma pole
morfoloogiliselt eristatav tuum, mis on tsütoplasmast eraldatud topeltmembraaniga
Kromosoomide arv ja nende struktuur
bakterites - mesosoomi külge kinnitatud üks ringkromosoom - kaheahelaline DNA, mis ei ole seotud histooni valkudega. Tsüanobakteritel on tsütoplasma keskel mitu kromosoomi
iga liigi jaoks spetsiifiline. Kromosoomid on lineaarsed, kaheahelaline DNA on seotud histooni valkudega
Plasmiidid seal on
puudu
leidub mitokondrites ja plastiidides
Ribosoomid väiksemad kui eukarüootid. jaotunud kogu tsütoplasmas. Tavaliselt vaba, kuid võib olla seotud membraanistruktuuridega. Moodustab 40% raku massist
suured, on tsütoplasmas vabas olekus või on seotud endoplasmaatilise retikulumi membraanidega. Plastiidid ja mitokondrid sisaldavad ka ribosoome.
Ühemembraanilised suletud organellid
puudu. nende ülesandeid täidavad rakumembraani väljakasvud
Arvukad: endoplasmaatiline retikulum, Golgi aparaat, vakuoolid, lüsosoomid jne.
Topeltmembraanilised organellid
Mugavuse puudumine
Mitokondrid - kõigis eukarüootides; plastiidid - taimedes
Rakukeskus
Puudub
Saadaval loomarakkudes, seentes; taimedes - vetikate ja sammalde rakkudes
Mesosoom Saadaval bakterites. Osaleb rakkude jagunemises ja ainevahetuses.
Puudub
raku sein
Bakterid sisaldavad mureiini, tsüanobakterid - tselluloosi, pektiini, veidi mureiini
Taimedel - tselluloos, seentel - kitiin, loomadel puudub rakuseina
kapsel või limaskesta kiht
Saadaval teatud bakterites
Puudub
Flagella lihtne struktuur, ei sisalda mikrotuubuleid. Läbimõõt 20 nm
Kompleksne struktuur, sisaldab mikrotuubuleid (sarnaselt tsentrioolide mikrotuubulitele) Läbimõõt 200 nm
Raku suurus
Läbimõõt 0,5 - 5 µm
Läbimõõt on tavaliselt kuni 50 mikronit. Maht võib ületada prokarüootse raku mahtu rohkem kui tuhat korda.
2. Rakkude elutegevuse tunnused
Tsütoplasma liikumine
Puudub
Sageli nähtud
Aeroobne rakuhingamine
Bakterites - mesosoomides; tsüanobakterites - tsütoplasmaatilistel membraanidel
Esineb mitokondrites
Fotosüntees Kloroplaste pole. Esineb membraanidel, millel pole kindlat kuju
Kloroplastides, mis sisaldavad graanaks kokku pandud spetsiaalseid membraane
Fagotsütoos ja pinotsütoos
Puudub (jäiga rakuseina olemasolu tõttu võimatu)
Loomarakkudele omane, taimedes ja seentes puudub
sporulatsioon
Mõned esindajad on võimelised moodustama rakust eoseid. Need on mõeldud ainult ebasoodsate keskkonnatingimuste talumiseks, kuna neil on paks sein
Sporulatsioon on iseloomulik taimedele ja seentele. Eosed on loodud paljunema
Rakkude jagunemise meetodid
Võrdse suurusega binaarne põiki lõhustumine, harva - lootustandev (loobuvad bakterid). Mitoos ja meioos puuduvad
Mitoos, meioos, amitoos
Teema: Raku ehitus ja funktsioonid
taimerakk: loomarakk :
Raku struktuur. Tsütoplasma struktuurne süsteem
| Organellid | Struktuur | Funktsioonid |
| raku välimine membraan | ultramikroskoopiline kile, mis koosneb bimolekulaarsest lipiidide kihist. Lipiidikihi terviklikkuse võivad katkestada valgumolekulid – poorid. Lisaks asuvad valgud mosaiikselt membraani mõlemal küljel, moodustades ensüümisüsteeme. | isoleerib rakukeskkonnast, on selektiivse läbilaskvusega,reguleerib rakku sisenevate ainete protsessi; tagab ainete ja energia vahetuse väliskeskkonnaga, soodustab rakkude sidet kudedes, osaleb pinotsütoosis ja fagotsütoosis; reguleerib raku veetasakaalu ja eemaldab sellest lõpptooted elutähtis tegevus. |
| Endoplasmaatiline retikulum ER | ultramikroskoopiline membraanisüsteem,arenevad tuubulid, tuubulid, tsisternid vesiikulid. Membraanide struktuur on universaalne, kogu võrk on integreeritud ühtseks tervikuks tuumaümbrise välismembraani ja välimise membraaniga. rakumembraan. Granuleeritud ER kannab ribosoome, sileda ER-i puhul need puuduvad. | Tagab ainete transpordi nii rakusiseselt kui ka naaberrakkude vahel.Jagab raku eraldi sektsioonideks, milles toimuvad samaaegselt erinevad füsioloogilised protsessid ja keemilised reaktsioonid. Granuleeritud ER osaleb valkude sünteesis. EPS kanalites omandavad valgumolekulid sekundaarsed, tertsiaarsed ja kvaternaarsed struktuurid, sünteesitakse rasvu, transporditakse ATP. |
| Mitokondrid | Kahemembraanilise struktuuriga mikroskoopilised organellid. Välismembraan on sile, sisemine membraanzuet erinevaid kujundeid väljakasvud - cristae. Mitokondrite maatriksis (poolvedel aine) on ensüümid, ribosoomid, DNA, RNA. Nad paljunevad jagunemise teel. | Universaalne organell, mis on hingamis- ja energiakeskus. Maatriksis hapniku dissimilatsiooni etapis lagundatakse ensüümide abil orgaanilised ained koos energia vabanemisega, mida kasutatakse sünteesiks. ATP (on cristae) |
| Ribosoomid | Ultramikroskoopilised ümmargused või seenekujulised organellid, mis koosnevad kahest osast - allüksustest. Neil puudub membraani struktuur ja need koosnevad valgust ja rRNA-st. Subühikud moodustuvad tuumas. Ühendage piki mRNA molekule tsütoplasmas ahelateks - polüribosoomideks | Kõikide looma- ja taimerakkude universaalsed organellid. Neid leidub tsütoplasmas vabas olekus või EPS membraanidel; lisaks sisalduma mitokondrites ja kloroplastides. Valgud sünteesitakse ribosoomides maatrikssünteesi põhimõttel; moodustub polüpeptiidahel – valgumolekuli esmane struktuur. |
| Leukoplastid
| Kahemembraanilise struktuuriga mikroskoopilised organellid. Sisemembraan moodustab 2-3 väljakasvu Kuju on ümar. Värvitu. Nagu kõik plastiidid, on nad võimelised jagunema. | taimerakkudele iseloomulik. See toimib varutoitainete, peamiselt tärkliseterade ladestumise kohana. Valguses muutub nende struktuur keerukamaks ja nad muutuvad kloroplastideks. Moodustunud proplastiididest. |
| Golgi aparaat (diktüosoom)
| mikroskoopilised ühemembraanilised organellid, mis koosnevad lamedate tsisternide virnast, mille servi mööda hargnevad tuubulid, eraldades väikesed vesiikulid. Sellel on kaks poolust: hoone ja sekretoor | kõige liikuvam ja muutuvam organell. Mahutitesse kogunevad sünteesi-, lagunemissaadused ja rakku sisenevad ained, samuti ained, mis rakust väljutatakse. Vesiikulitesse pakituna sisenevad nad tsütoplasmasse. taimerakus osalevad rakuseina ehituses. |
| Kloroplastid
| Kahemembraanilise struktuuriga mikroskoopilised organellid. Välismembraan on sile. Vnhommikumembraan moodustab kahekihiliste plaatide süsteemi - strooma tülakoidid ja graniidi tülakoidid. Pigmendid – klorofüll ja karotenoidid – on koondunud tülakoidgrani membraanidesse valgu- ja lipiidimolekulide kihtide vahele. Valk-lipiidmaatriks sisaldab oma ribosoome, DNA-d, RNA-d. Kloroplastide kuju on läätsekujuline. Värvus on roheline. | taimerakkudele iseloomulik. Fotosünteesi organellid, mis on võimelised tootma anorgaanilised ained(CO2 ja H2O) valgusenergia ja klorofülli pigmendi juuresolekul orgaaniline aine- süsivesikud ja vaba hapnik. Oma valkude süntees. Need võivad moodustuda proplastiididest või leukoplastidest ning sügisel muunduvad kromoplastideks (punased ja oranžid viljad, punased ja kollased lehed). Jagamisvõimeline. |
| Kromoplastid
| Kahemembraanilise struktuuriga mikroorganellid. Tegelikult on kromoplastidel sfääriline kuju ja kloroplastidest moodustuvad kromoplastid on ristikujulisedsellele taimeliigile omane karotenoidide tallus. Värvus on punane. oranž, kollane | taimerakkudele iseloomulik. Need annavad õie kroonlehtedele tolmeldavatele putukatele ligitõmbava värvi. Taimest eralduvad sügislehed ja küpsed viljad sisaldavad kristallilisi karotenoide – ainevahetuse lõppprodukte. |
| Lüsosoomid | Mikroskoopilised ühemembraanilised ümarad organellid. nende arv sõltub raku elulisest aktiivsusest ja selle füsioloogilisestolek. lüsosoomid sisaldavad ribosoomidel sünteesitud lüüsivaid (lahustuvaid) ensüüme. eraldatud diktüsoomidest vesiikulite kujul | Fagotsütoosi käigus loomarakku sattunud toidu seedimine. kaitsefunktsioon. mis tahes organismide rakkudes toimub autolüüs (organellide iselahustumine), eriti toidu- või hapnikunälja tingimustes. taimedes lahustuvad organellid korkkoe, anumate, puidu ja kiudude moodustumisel. |
| Rakukeskus (Centrosoom)
| Ultramikroskoopilised organellid mittemembraanidest skolmikud. koosneb kahest tsentrioolist. igaüks on silindrilise kujuga, seinad moodustavad üheksa torukolmikut ja keskel on homogeenne aine. tsentrioolid on üksteisega risti. | Osaleb loomade ja madalamate taimede rakkude jagunemises. Rakkude jagunemise alguses lahknevad tsentrioolid raku erinevatele poolustele. Spindli keermed ulatuvad tsentrioolidest kromosoomide tsentromeerideni. anafaasis tõmbavad need filamendid kromatiidide poolt pooluste külge. pärast jagunemise lõppu jäävad tsentrioolid tütarrakkudesse, kahekordistuvad ja moodustavad rakukeskuse. |
| Liikumise organellid
| cilia - arvukad tsütoplasmaatilised väljakasvud membraani pinnal flagella - söö rakusisesed tsütoplasmaatilised väljakasvud raku pinnalvalejalad (pseudopodia) - tsütoplasma amööboidsed väljaulatuvad osad müofibrillid - õhukesed niidid 1 cm pikk või rohkem tsütoplasma, mis teostab vööt- ja ringliikumist | tolmuosakeste eemaldamine. liikumine liikumine moodustuvad üherakulistel loomadel erinevad kohad tsütoplasma toidu püüdmiseks, liikumiseks. Iseloomulik vere leukotsüütidele, samuti soole endodermi rakkudele. aitavad kokku tõmmata lihaskiude rakuorganellide liikumine valguse, soojuse, keemilise stiimuli allika suhtes. |
Elusolenditel on kõigi liikide puhul sarnane rakuline struktuur. Igal kuningriigil on aga oma eripärad. Loomaraku struktuuri kohta lisateabe saamiseks aitab see artikkel, milles me ei räägi mitte ainult omadustest, vaid tutvustame ka organellide funktsioone.
Keeruliselt organiseeritud loomaorganism koosneb suurest hulgast kudedest. Raku kuju ja otstarve sõltuvad koe tüübist, milles see sisaldub. Vaatamata nende mitmekesisusele on rakustruktuuris võimalik tuvastada ühiseid omadusi:
- membraan koosneb kahest kihist, mis eraldavad sisu väliskeskkond. Oma struktuuris on see elastne, nii et rakud võivad olla erineva kujuga;
- tsütoplasma asub rakumembraani sees. See on viskoosne vedelik, mis pidevalt liigub;
Tsütoplasma liikumise tõttu raku sees toimuvad erinevad keemilised protsessid ja ainevahetus.
- tuum - Sellel on suured suurused võrreldes taimedega. See asub keskel, selle sees on tuumamahl, tuum ja kromosoomid;
- mitokondrid koosnevad paljudest voltidest - cristae;
- endoplasmaatiline retikulum on palju kanaleid toitaineid sisenege Golgi aparaati;
- nimega tuubulite komplekt golgi aparaat , kogub toitaineid;
- lüsosoomid reguleerida süsivesikute ja muude toitainete hulka;
- ribosoomid paikneb endoplasmaatilise retikulumi ümber. Nende olemasolu muudab võrgu karedaks, ER sile pind näitab ribosoomide puudumist;
- tsentrioolid - spetsiaalsed mikrotuubulid, mis taimedes puuduvad.
Riis. 1. Loomaraku ehitus.
Teadlased on hiljuti avastanud tsentrioolide olemasolu. Kuna neid saab näha ja uurida ainult elektronmikroskoobi abil.
Rakuorganellide funktsioonid
Iga organoid täidab teatud funktsioone, nende ühine töö moodustab ühtse sidusa organismi. Näiteks:
- rakumembraan tagab ainete transpordi rakku ja sealt välja;
- tuuma sees on geneetiline kood, mida antakse edasi põlvest põlve. Täpselt nii tuum reguleerib teiste rakuorganellide tööd;
- keha energiajaamad on mitokondrid . Siin tekib ATP, mille lagunemisel ATP vabaneb suur hulk energiat.
Riis. 2. Mitokondrite ehitus
- seintel golgi aparaat sünteesitakse rasvu ja süsivesikuid, mis on vajalikud teiste organellide membraanide ehitamiseks;
- lüsosoomid lagundada mittevajalikke rasvu ja süsivesikuid, samuti kahjulikke aineid;
- ribosoomid sünteesida valke;
- rakukeskus (tsentrioolid) mängida oluline roll spindli moodustumisel raku mitoosi ajal.
Riis. 3. Tsentrioolid.
Erinevalt taimerakk loomal vakuoole ei ole. Küll aga võivad tekkida ajutised väikesed vakuoolid, mis sisaldavad organismist eemaldatavaid aineid. 4.2. Kokku saadud hinnanguid: 706.
Raku struktuur
Inimkeha, nagu iga teinegi elusorganism, koosneb rakkudest. Nad mängivad meie kehas üht peamist rolli. Rakkude abil toimub kasv, areng ja paljunemine.
Tuletagem nüüd meelde selle määratlust, mida bioloogias tavaliselt nimetatakse rakuks.
Rakk on selline elementaarne üksus, mis osaleb kõigi elusorganismide ehituses ja toimimises, välja arvatud viirused. Sellel on oma ainevahetus ja see suudab mitte ainult iseseisvalt eksisteerida, vaid ka ise areneda ja paljuneda. Lühidalt võib järeldada, et rakk on iga organismi jaoks kõige olulisem ja vajalikum ehitusmaterjal.
Loomulikult ei näe te tõenäoliselt palja silmaga puuri. Aga abiga kaasaegsed tehnoloogiad inimesel on suurepärane võimalus mitte ainult uurida rakku ennast valgus- või elektronmikroskoobiga, vaid ka uurida selle struktuuri, eraldada ja kultiveerida üksikuid kudesid ning isegi dekodeerida raku geneetilist informatsiooni.
Ja nüüd, selle joonise abil, kaalume visuaalselt lahtri struktuuri:
Raku struktuur
Kuid huvitaval kombel selgub, et kõik rakud ei ole ühesuguse struktuuriga. Elusorganismi rakkude ja taimede rakkude vahel on teatav erinevus. Tõepoolest, taimerakkudes on plastiidid, membraan ja rakumahlaga vakuoolid. Pildil näete loomade ja taimede rakulist struktuuri ning näete nende erinevust:
Lisateavet taime- ja loomarakkude struktuuri kohta saate videot vaadates
Nagu näete, on rakud, kuigi neil on mikroskoopilised mõõtmed, kuid nende struktuur on üsna keeruline. Seetõttu liigume nüüd edasi raku struktuuri üksikasjalikuma uurimise juurde.
Raku plasmamembraan
Kuju andmiseks ja raku omalaadsest eraldamiseks paikneb inimraku ümber membraan.
Kuna membraanil on võime aineid osaliselt ise läbi lasta, satuvad selle tõttu vajalikud ained rakku ja sealt eemaldatakse jääkained.
Tavapäraselt võib öelda, et rakumembraan on ultramikroskoopiline kile, mis koosneb kahest monomolekulaarsest valgukihist ja bimolekulaarsest lipiidikihist, mis paikneb nende kihtide vahel.
Sellest võime järeldada, et rakumembraanil on oma struktuuris oluline roll, kuna see täidab mitmeid spetsiifilisi funktsioone. See täidab kaitse-, barjääri- ja ühendavat funktsiooni teiste rakkude vahel ja nendega suhtlemisel keskkond.
Nüüd vaatame pilti lähemalt. üksikasjalik struktuur membraanid:
Tsütoplasma
Raku sisekeskkonna järgmine komponent on tsütoplasma. See on poolvedel aine, milles teised ained liiguvad ja lahustuvad. Tsütoplasma koosneb valkudest ja veest.
Raku sees toimub pidev tsütoplasma liikumine, mida nimetatakse tsüklosiks. Tsükloos on ümmargune või võrkjas.
Lisaks ühendab tsütoplasma raku erinevaid osi. Selles keskkonnas paiknevad raku organellid.
Organellid on kindlate funktsioonidega püsivad rakustruktuurid.
Sellised organellid hõlmavad selliseid struktuure nagu tsütoplasmaatiline maatriks, endoplasmaatiline retikulum, ribosoomid, mitokondrid jne.
Nüüd proovime neid organelle lähemalt uurida ja teada saada, milliseid funktsioone nad täidavad.
Tsütoplasma
tsütoplasmaatiline maatriks
Raku üks peamisi osi on tsütoplasmaatiline maatriks. Tänu sellele toimuvad rakus biosünteesi protsessid ning selle komponendid sisaldavad energiat tootvaid ensüüme.
tsütoplasmaatiline maatriks
Endoplasmaatiline retikulum
Seespool koosneb tsütoplasmaatiline tsoon väikestest kanalitest ja erinevatest õõnsustest. Need kanalid, ühendudes üksteisega, moodustavad endoplasmaatilise retikulumi. Selline võrk on oma struktuurilt heterogeenne ja võib olla teraline või sile. 
Endoplasmaatiline retikulum
raku tuum
enamus oluline osa, mis esineb peaaegu kõigis rakkudes, on rakutuum. Rakke, millel on tuum, nimetatakse eukarüootideks. Iga raku tuum sisaldab DNA-d. See on pärilikkuse aine ja kõik raku omadused on selles krüpteeritud.
raku tuum
Kromosoomid
Kui vaadata kromosoomi ehitust mikroskoobi all, siis näeme, et see koosneb kahest kromatiidist. Reeglina muutub kromosoom pärast tuuma jagunemist üksikkromatiidiks. Kuid järgmise jagunemise alguseks ilmub kromosoomi veel üks kromatiid.
Kromosoomid
Rakukeskus
Revideerides raku keskus on näha, et see koosneb ema- ja tütartsentrioolidest. Iga selline tsentriool on silindriline objekt, seinad moodustavad üheksa tuubulite kolmikut ja keskel on homogeenne aine.
Sellise rakukeskuse abil toimub looma- ja madalamate taimerakkude jagunemine.
Rakukeskus
Ribosoomid
Ribosoomid on universaalsed organellid nii looma- kui ka taimerakkudes. Nende põhiülesanne on valkude süntees funktsionaalses keskuses.
Ribosoomid
Mitokondrid
Mitokondrid on samuti mikroskoopilised organellid, kuid erinevalt ribosoomidest on neil kahemembraaniline struktuur, mille välimine membraan on sile, sisemisel aga erineva kujuga väljakasvud, mida nimetatakse kristaks. Mitokondrid täidavad hingamis- ja energiakeskuse rolli
Mitokondrid
golgi aparaat
Kuid Golgi aparaadi abil toimub ainete kogunemine ja transportimine. Samuti toimub tänu sellele aparaadile lüsosoomide moodustumine ning lipiidide ja süsivesikute süntees.
Oma ehituselt meenutab Golgi aparaat üksikuid kehasid, mis on poolkuu või vardakujulised.
golgi aparaat
plastiidid
Kuid taimeraku plastiidid mängivad energiajaama rolli. Nad kipuvad muutuma ühest liigist teise. Plastiidid jagunevad sellisteks sortideks nagu kloroplastid, kromoplastid, leukoplastid.
plastiidid
Lüsosoomid
Seedetrakti vakuooli, mis on võimeline ensüüme lahustama, nimetatakse lüsosoomiks. Need on mikroskoopilised ümara kujuga ühemembraanilised organellid. Nende arv sõltub otseselt sellest, kui elujõuline on rakk ja milline on selle füüsiline seisund.
Kui lüsosoomi membraan hävib, suudab rakk end seedida.
Lüsosoomid
Raku toitmise viisid
Vaatame nüüd, kuidas rakke toidetakse:
Kuidas rakku toidetakse
Siinkohal tuleb märkida, et valgud ja polüsahhariidid kipuvad rakku tungima fagotsütoosi teel, vedelikutilgad aga pinotsütoosi teel.
Loomarakkude toitumismeetodit, mille käigus toitained sinna sisenevad, nimetatakse fagotsütoosiks. Ja sellist universaalset mistahes rakkude toitmise viisi, kus toitained sisenevad rakku juba lahustunud kujul, nimetatakse pinotsütoosiks.
Sa mõtlesid ise välja, millisesse kehaehitusse sa kuulud ja kuidas on paigutatud inimese lihased. On aeg "lihasesse vaadata"...
Alustuseks pidage meeles (kes unustas) või mõistke (kes ei teadnud), et meie kehas on kolme tüüpi lihaskoe: südame, siledad (lihased siseorganid) kui ka skeleti.
Just skeletilihaseid käsitleme selle saidi materjali raames, sest. skeletilihaseid ja moodustab sportlase kuvandi.
Lihaskude on rakuline struktuur ja see on rakk kui üksus lihaskiud, peame nüüd kaaluma.
Kõigepealt peate mõistma mis tahes inimraku struktuuri:
Nagu jooniselt näha, on igal inimese rakul väga keeruline struktuur. Allpool pakun üldised määratlused mis leiate selle saidi lehtedelt. Lihaskoe pealiskaudseks uurimiseks raku tasandil piisab:
Tuum- raku "süda", mis sisaldab kogu pärilikku teavet DNA molekulide kujul. DNA molekul on polümeer, millel on vorm kaksikheeliks. Heeliksid on omakorda nelja tüüpi nukleotiidide (monomeeride) kogum. Kõik meie keha valgud on kodeeritud nende nukleotiidide järjestusega.
Tsütoplasma (sarkoplasma)- lihasrakus) - võib öelda, et keskkond, kus tuum asub. Tsütoplasma on rakuvedelik (tsütosool), mis sisaldab lüsosoome, mitokondreid, ribosoome ja muid organelle.
Mitokondrid- organellid, mis tagavad raku energiaprotsessid, näiteks oksüdatsiooni rasvhapped ja süsivesikuid. Oksüdatsiooni käigus vabaneb energia. Antud energia eesmärk on ühineda adenosiindifosfaat (ADP) ja kolmas fosfaatrühm, mille tulemusena moodustub Adensiintrifosfaat (ATP)- rakusisene energiaallikas, mis toetab kõiki rakus toimuvaid protsesse (veel). Pöördreaktsiooni käigus moodustub uuesti ADP ja vabaneb energia.
Ensüümid- spetsiifilised valgulised ained, mis toimivad keemiliste reaktsioonide katalüsaatoritena (kiirendajatena), suurendades seeläbi oluliselt keemiliste protsesside kiirust meie kehas.
Lüsosoomid- mingi ümara kujuga kestad, mis sisaldavad ensüüme (umbes 50). Lüsosoomide ülesanne on rakusiseste struktuuride lõhustamine ensüümide ja kõige selle abil, mida rakk väljastpoolt omastab.
Ribosoomid- kõige olulisemad rakukomponendid, mis moodustavad aminohapetest valgumolekuli. Valgu moodustumise määrab raku geneetiline informatsioon.
Rakusein (membraan)– tagab raku terviklikkuse ja suudab reguleerida rakusisest tasakaalu. Membraan on võimeline kontrollima vahetust keskkonnaga, st. selle üheks funktsiooniks on teatud ainete blokeerimine ja teiste transportimine. Seega jääb rakusisese keskkonna seisund muutumatuks.
lihasrakk, nagu iga rakk meie kehas, sisaldab ka kõiki ülaltoodud komponente, kuid on äärmiselt oluline, et te mõistaksite üldine struktuur konkreetselt lihaskiud, mida on artiklis kirjeldatud.
Selle artikli materjalid on kaitstud autoriõiguse seadusega. Kopeerimine ilma allika linki määramata ja autorit teavitamata on KEELATUD!
Kõik maakera rakulised eluvormid võib neid moodustavate rakkude struktuuri alusel jagada kahte kuningriiki - prokarüootid (eeltuumad) ja eukarüootid (tuumad). Prokarüootsed rakud on struktuurilt lihtsamad, ilmselt tekkisid nad evolutsiooniprotsessis varem. eukarüootsed rakud- keerulisem, tekkis hiljem. Inimkeha moodustavad rakud on eukarüootsed.
Vaatamata vormide mitmekesisusele allub kõigi elusorganismide rakkude korraldus ühtsetele struktuuripõhimõtetele.
prokarüootne rakk
eukarüootne rakk
Eukarüootse raku struktuur
Loomade rakupinna kompleks
Sisaldab glükokalüks, plasmalemma ja selle all olev tsütoplasma kortikaalne kiht. Plasmamembraani nimetatakse ka plasmalemmaks, raku välismembraaniks. See on umbes 10 nanomeetri paksune bioloogiline membraan. Tagab peamiselt piiritleva funktsiooni rakuvälise keskkonna suhtes. Lisaks esineb ta transpordifunktsioon. Rakk ei raiska energiat oma membraani terviklikkuse säilitamisele: molekule hoitakse samal põhimõttel, mille järgi rasvamolekule koos hoitakse – on termodünaamiliselt soodsam, kui molekulide hüdrofoobsed osad paiknevad molekulide vahetus läheduses. üksteist. Glükokalüks koosneb oligosahhariidide, polüsahhariidide, glükoproteiinide ja glükolipiidide molekulidest, mis on "ankurdatud" plasmalemmas. Glükokalüks täidab retseptori ja markeri funktsioone. Loomarakkude plasmamembraan koosneb peamiselt fosfolipiididest ja lipoproteiinidest, mis on segatud valgumolekulidega, eelkõige pinnaantigeenide ja retseptoritega. Tsütoplasma kortikaalses (plasmamembraaniga külgnevas) kihis on tsütoskeleti spetsiifilised elemendid - teatud viisil järjestatud aktiini mikrofilamendid. Kortikaalse kihi (koore) peamine ja kõige olulisem funktsioon on pseudopodiaalsed reaktsioonid: pseudopoodide väljutamine, kinnitumine ja vähendamine. Sellisel juhul paigutatakse mikrokiud ümber, pikendatakse või lühendatakse. Raku kuju (näiteks mikrovilli olemasolu) sõltub ka kortikaalse kihi tsütoskeleti struktuurist.
Tsütoplasma struktuur
Tsütoplasma vedelat komponenti nimetatakse ka tsütosooliks. Valgusmikroskoobi all tundus rakk olevat millegi sarnasega täidetud vedel plasma või sool, milles tuum ja muud organellid "hõljuvad". Tegelikult ei ole. Eukarüootse raku siseruum on rangelt korrastatud. Organellide liikumist koordineeritakse spetsiaalsete transpordisüsteemide, nn mikrotuubulite, mis toimivad rakusiseste "teedena", ja spetsiaalsete valkude düneiinide ja kinesiinide abil, mis täidavad "mootorite" rolli. Samuti ei haju üksikud valgumolekulid vabalt kogu rakusiseses ruumis, vaid suunatakse nende pinnal olevate spetsiaalsete signaalide abil vajalikesse sektsioonidesse, mis on äratuntavad. transpordisüsteemid rakud.
Endoplasmaatiline retikulum
Eukarüootses rakus on üksteisesse sisenevate membraanide (torude ja paakide) süsteem, mida nimetatakse endoplasmaatiliseks retikulumiks (või endoplasmaatiliseks retikulumiks, EPR või EPS). Seda ER osa, mille membraanide külge on kinnitatud ribosoomid, nimetatakse granuleeritud(või karm) endoplasmaatilise retikulumi külge, toimub selle membraanidel valgusüntees. Need sektsioonid, mille seintel ei ole ribosoome, klassifitseeritakse sile(või agranulaarne) EPR, mis osaleb lipiidide sünteesis. Sileda ja granuleeritud ER-i siseruumid ei ole isoleeritud, vaid lähevad üksteisesse ja suhtlevad tuumamembraani valendikuga.
golgi aparaat
Tuum
tsütoskelett
Tsentrioolid
Mitokondrid
Pro- ja eukarüootsete rakkude võrdlus
Pikka aega oli kõige olulisem erinevus eukarüootide ja prokarüootide vahel hästi moodustunud tuuma ja membraani organellide olemasolu. Kuid 1970.–1980 sai selgeks, et see oli vaid tsütoskeleti korralduse sügavamate erinevuste tagajärg. Mõnda aega arvati, et tsütoskelett on iseloomulik ainult eukarüootidele, kuid 1990. aastate keskel. eukarüootse tsütoskeleti peamiste valkudega homoloogseid valke on leitud ka bakteritest.
Spetsiaalselt korrastatud tsütoskeleti olemasolu võimaldab eukarüootidel luua liikuvate sisemembraani organellide süsteemi. Lisaks võimaldab tsütoskelett endo- ja eksotsütoosi (eeldatakse, et just endotsütoosi tõttu tekkisid eukarüootsetesse rakkudesse rakusisesed sümbiontid, sealhulgas mitokondrid ja plastiidid). muud oluline funktsioon eukarüootne tsütoskelett - eukarüootse raku tuuma (mitoos ja meioos) ja keha (tsütotoomia) jagunemise tagamine (prokarüootsete rakkude jagunemine on korraldatud lihtsamalt). Erinevused tsütoskeleti struktuuris seletavad ka teisi erinevusi pro- ja eukarüootide vahel – näiteks prokarüootsete rakkude vormide püsivust ja lihtsust ning vormi olulist mitmekesisust ja võimet seda muuta eukarüootidel, samuti viimase suhteliselt suur suurus. Niisiis on prokarüootsete rakkude suurus keskmiselt 0,5–5 mikronit, eukarüootsete rakkude suurus keskmiselt 10–50 mikronit. Lisaks leidub ainult eukarüootide hulgas tõeliselt hiiglaslikke rakke, nagu massiivsed haide või jaanalindude munad (linnumunas on kogu munakollane üks tohutu muna), neuroneid. suured imetajad, mille protsessid, mida tugevdab tsütoskelett, võivad ulatuda kümnete sentimeetriteni.
Anaplaasia
Hävitamine raku struktuur(näiteks pahaloomuliste kasvajate korral) nimetatakse anaplaasiaks.
Rakkude avastamise ajalugu
Esimene inimene, kes rakke nägi, oli inglise teadlane Robert Hooke (meile tuntud tänu Hooke'i seadusele). Püüdes aastal mõista, miks korgipuu nii hästi ujub, hakkas Hooke uurima õhukesi korgilõike enda täiustatud mikroskoobi abil. Ta leidis, et kork oli jagatud paljudeks tillukesteks rakkudeks, mis meenutasid talle kloostrirakke, ja ta nimetas neid rakke rakudeks (inglise keeles cell tähendab "rakk, rakk, rakk"). Aastal nägi Hollandi meister Antony van Leeuwenhoek (Anton van Leeuwenhoek, -) esimest korda mikroskoobi abil veetilgas "loomi" - liikuvaid elusorganisme. Seega juba XVIII alguses Teadlased on sajandeid teadnud, et suure suurendusega taimedel on rakuline struktuur, ja on näinud mõningaid organisme, mida hiljem hakati nimetama üherakulisteks organismideks. Organismide ehituse rakuteooria kujunes välja aga alles 19. sajandi keskpaigaks, pärast võimsamate mikroskoopide ilmumist ning rakkude fikseerimise ja värvimise meetodite väljatöötamist. Üks selle asutajaid oli Rudolf Virchow, kuid tema ideedes oli mitmeid vigu: näiteks eeldas ta, et rakud on omavahel nõrgalt seotud ja igaüks eksisteerib "iseenesest". Alles hiljem õnnestus tõestada rakusüsteemi terviklikkust.
Vaata ka
- Bakterite, taimede ja loomade rakustruktuuri võrdlus
Lingid
- Molecular Biology Of The Cell, 4. väljaanne 2002 – ingliskeelne molekulaarbioloogia õpik
- Tsütoloogia ja geneetika (0564-3783) avaldab autori valikul artikleid vene, ukraina ja inglise keeles, tõlgituna inglise keel (0095-4527)