Struttura cellulare degli organismi. Strutture di una cellula vivente Struttura della cellula umana

Gli scienziati posizionano la cellula animale come la parte principale del corpo di un rappresentante del regno animale, sia unicellulare che multicellulare.

Sono eucarioti, con un vero nucleo e strutture specializzate - organelli che svolgono funzioni differenziate.

Piante, funghi e protisti hanno cellule eucariotiche; batteri e archaea hanno cellule procariotiche più semplici.

La struttura di una cellula animale è diversa da una cellula vegetale. Una cellula animale non ha pareti o cloroplasti (organelli che funzionano).

Disegno di cellule animali con didascalie

La cellula è costituita da molti organelli specializzati che svolgono varie funzioni.

Molto spesso contiene la maggioranza, a volte tutti tipi esistenti organelli.

Organelli principali e organelli di una cellula animale

Organelli e organoidi sono gli "organi" responsabili del funzionamento di un microrganismo.

Nucleo

Il nucleo è la fonte dell'acido desossiribonucleico (DNA), il materiale genetico. Il DNA è la fonte della creazione di proteine ​​che controllano lo stato del corpo. Nel nucleo, i filamenti di DNA si avvolgono strettamente attorno a proteine ​​altamente specializzate (istoni) per formare i cromosomi.

Il nucleo seleziona i geni controllando l'attività e la funzione dell'unità tissutale. A seconda del tipo di cellula, contiene un diverso insieme di geni. Il DNA si trova nella regione nucleoide del nucleo dove si formano i ribosomi. Il nucleo è circondato da una membrana nucleare (karyolemma), un doppio doppio strato lipidico che lo separa dagli altri componenti.

Il nucleo regola la crescita e la divisione cellulare. Quando i cromosomi si formano nel nucleo, che vengono duplicati nel processo di riproduzione, formando due unità figlie. Organelli chiamati centrosomi aiutano a organizzare il DNA durante la divisione. Il nucleo è solitamente rappresentato al singolare.

Ribosomi

I ribosomi sono il sito della sintesi proteica. Si trovano in tutte le unità di tessuto, nelle piante e negli animali. Nel nucleo, la sequenza di DNA che codifica per una particolare proteina viene copiata in un filamento di RNA messaggero libero (mRNA).

La catena dell'mRNA viaggia verso il ribosoma tramite l'RNA messaggero (tRNA) e la sua sequenza viene utilizzata per determinare la disposizione degli amminoacidi nella catena che costituisce la proteina. Nel tessuto animale, i ribosomi si trovano liberamente nel citoplasma o attaccati alle membrane del reticolo endoplasmatico.

Reticolo endoplasmatico

Il reticolo endoplasmatico (ER) è una rete di sacche membranose (cisterna) che si estende dalla membrana nucleare esterna. Modifica e trasporta le proteine ​​create dai ribosomi.

Esistono due tipi di reticolo endoplasmatico:

• granulare;
• agranulare.

L'ER granulare contiene ribosomi attaccati. L'ER agranulare è privo di ribosomi attaccati, partecipa alla creazione di lipidi e ormoni steroidei e alla rimozione di sostanze tossiche.

Vescicole

Le vescicole sono piccole sfere del doppio strato lipidico che costituiscono la membrana esterna. Sono utilizzati per trasportare le molecole attraverso la cellula da un organello all'altro e sono coinvolti nel metabolismo.

Vescicole specializzate chiamate lisosomi contengono enzimi che digeriscono grandi molecole (carboidrati, lipidi e proteine) in molecole più piccole per un più facile utilizzo da parte del tessuto.

apparato del Golgi

Anche l'apparato di Golgi (complesso di Golgi, corpo di Golgi) è costituito da cisterne non collegate (a differenza del reticolo endoplasmatico).

L'apparato di Golgi riceve le proteine, le seleziona e le impacchetta in vescicole.

Mitocondri

Nei mitocondri avviene il processo di respirazione cellulare. Zuccheri e grassi vengono scomposti e l'energia viene rilasciata sotto forma di adenosina trifosfato (ATP). L'ATP controlla tutto processi cellulari, i mitocondri producono cellule ATP. I mitocondri sono talvolta indicati come "generatori".

Citoplasma cellulare

Il citoplasma è l'ambiente fluido della cellula. Può funzionare anche senza un nucleo, tuttavia, per un breve periodo.

Citosol

Il citosol è chiamato fluido cellulare. Il citosol e tutti gli organelli al suo interno, ad eccezione del nucleo, sono indicati collettivamente come citoplasma. Il citosol è principalmente acqua e contiene anche ioni (potassio, proteine ​​e piccole molecole).

citoscheletro

Il citoscheletro è una rete di filamenti e tubi distribuiti in tutto il citoplasma.

Svolge le seguenti funzioni:

• dà forma;
• fornisce forza;
• stabilizza i tessuti;
• fissa gli organelli in determinati luoghi;
• gioca ruolo importante nella segnalazione.

Esistono tre tipi di filamenti citoscheletrici: microfilamenti, microtubuli e filamenti intermedi. I microfilamenti sono gli elementi più piccoli del citoscheletro, mentre i microtubuli sono i più grandi.

membrana cellulare

La membrana cellulare circonda completamente la cellula animale, che non ha una parete cellulare, a differenza delle piante. La membrana cellulare è un doppio strato di fosfolipidi.

I fosfolipidi sono molecole contenenti fosfati legati al glicerolo e ai radicali acidi grassi. Formano spontaneamente doppie membrane in acqua a causa delle loro proprietà sia idrofile che idrofobiche.

La membrana cellulare è selettivamente permeabile - è in grado di far passare determinate molecole. L'ossigeno e l'anidride carbonica passano facilmente, mentre le molecole grandi o cariche devono passare attraverso uno speciale canale nella membrana che mantiene l'omeostasi.

Lisosomi

I lisosomi sono organelli che effettuano la degradazione delle sostanze. Il lisosoma contiene circa 40 enzimi. È interessante notare che l'organismo cellulare stesso è protetto dalla degradazione in caso di sfondamento di enzimi lisosomiali nel citoplasma, i mitocondri che hanno terminato le loro funzioni sono soggetti a decomposizione. Dopo la scissione si formano corpi residui, i lisosomi primari si trasformano in secondari.

Centriolo

I centrioli sono corpi densi situati vicino al nucleo. Il numero di centrioli varia, molto spesso ce ne sono due. I centrioli sono collegati da un ponte endoplasmatico.

Che aspetto ha una cellula animale al microscopio?

Sotto un microscopio ottico standard, i componenti principali sono visibili. A causa del fatto che sono collegati in un organismo in continuo cambiamento che è in movimento, può essere difficile identificare i singoli organelli.

Le seguenti parti non sono in dubbio:

• nucleo;
• citoplasma;
• membrana cellulare.

La grande risoluzione del microscopio, una preparazione preparata con cura e un po' di pratica aiuteranno a studiare la cellula in modo più dettagliato.

Funzioni centriolo

Le funzioni esatte del centriolo rimangono sconosciute. Un'ipotesi comune è che i centrioli siano coinvolti nel processo di divisione, formando il fuso della divisione e determinandone la direzione, tuttavia, certezza in mondo scientifico assente.

La struttura della cellula umana - disegno con didascalie

Un'unità di tessuto cellulare umano ha una struttura complessa. La figura mostra le strutture principali.

Ogni componente ha il suo scopo, solo in un conglomerato assicurano il funzionamento di una parte importante di un organismo vivente.

Segni di una cellula vivente

Una cellula vivente nelle sue caratteristiche è simile a un essere vivente nel suo insieme. Respira, si nutre, si sviluppa, si divide, nella sua struttura avvengono vari processi. È chiaro che lo sbiadimento dei processi naturali per il corpo significa morte.

Caratteristiche distintive delle cellule vegetali e animali nella tabella

Le cellule vegetali e animali hanno sia somiglianze che differenze, che sono brevemente descritte nella tabella:

cartello	verdura	Animale
Ottenere nutrizione	Autotrofi. Fotosintetizza i nutrienti	Eterotrofico. Non produce biologico.
Accumulo di energia	nel vacuolo	nel citoplasma
Riserva di carboidrati	amido	glicogeno
sistema riproduttivo	Formazione di un setto nell'unità madre	Formazione di costrizione nell'unità genitore
Centro cellulare e centrioli	Nelle piante inferiori	Tutti i tipi
parete cellulare	Denso, mantiene la sua forma	Flessibile, ti permette di cambiare

I componenti principali sono simili sia per le particelle vegetali che per quelle animali.

Conclusione

La cellula animale è complessa organismo agente, possessore tratti distintivi, funzioni, scopo dell'esistenza. Tutti gli organelli e gli organoidi contribuiscono al processo vitale di questo microrganismo.

Alcuni componenti sono stati studiati dagli scienziati, mentre le funzioni e le caratteristiche di altri devono ancora essere scoperte.

La composizione chimica degli organismi viventi

La composizione chimica degli organismi viventi può essere espressa in due forme: atomica e molecolare. La composizione atomica (elementare) mostra il rapporto tra gli atomi degli elementi che compongono gli organismi viventi. La composizione molecolare (materiale) riflette il rapporto tra molecole di sostanze.

Gli elementi chimici fanno parte delle cellule sotto forma di ioni e molecole di sostanze inorganiche e organiche. Il più importante materia organica nella cellula - acqua e sali minerali, le sostanze organiche più importanti - carboidrati, lipidi, proteine ​​e acidi nucleici.

L'acqua è il componente predominante di tutti gli organismi viventi. Il contenuto medio di acqua nelle cellule della maggior parte degli organismi viventi è di circa il 70%.

sali minerali In una soluzione acquosa, le cellule si dissociano in cationi e anioni. I cationi più importanti sono K+, Ca2+, Mg2+, Na+, NHJ, anioni - Cl-, SO2-, HPO2-, H2PO-, HCO-, NO-.

Carboidrati - composti organici costituiti da una o più molecole di zuccheri semplici. Il contenuto di carboidrati nelle cellule animali è dell'1-5% e in alcune cellule vegetali raggiunge il 70%.

Lipidi - grassi e composti organici simili ai grassi, praticamente insolubili in acqua. Il loro contenuto in diverse cellule varia notevolmente: dal 2-3 al 50-90% nelle cellule dei semi delle piante e nel tessuto adiposo degli animali.

Scoiattoli sono eteropolimeri biologici i cui monomeri sono amminoacidi. Solo 20 amminoacidi sono coinvolti nella formazione delle proteine. Sono chiamati fondamentali o di base. Alcuni degli amminoacidi non sono sintetizzati negli organismi degli animali e dell'uomo e devono essere forniti con alimenti vegetali (sono chiamati essenziali).

Acidi nucleici. Esistono due tipi di acidi nucleici: DNA e RNA. Gli acidi nucleici sono polimeri i cui monomeri sono nucleotidi.

Struttura cellulare

La formazione della teoria cellulare

• Robert Hooke nel 1665 scoprì delle cellule in una sezione di sughero e fu il primo ad usare il termine "cellula".
• Anthony van Leeuwenhoek scoprì gli organismi unicellulari.
• Matthias Schleiden nel 1838 e Thomas Schwann nel 1839 formularono le principali disposizioni della teoria cellulare. Tuttavia, credevano erroneamente che le cellule derivino dalla sostanza non cellulare primaria.
• Rudolf Virchow dimostrò nel 1858 che tutte le cellule sono formate da altre cellule per divisione cellulare.

Disposizioni di base della teoria cellulare

1. La cellula è l'unità strutturale di tutti gli esseri viventi. Tutti gli organismi viventi sono costituiti da cellule (i virus sono un'eccezione).
2. La cellula è l'unità funzionale di tutti gli esseri viventi. La cellula mostra l'intera gamma delle funzioni vitali.
3. La cellula è l'unità di sviluppo di tutti gli esseri viventi. Le nuove cellule si formano solo come risultato della divisione della cellula originale (madre).
4. La cellula è l'unità genetica di tutti gli esseri viventi. I cromosomi di una cellula contengono informazioni sullo sviluppo dell'intero organismo.
5. Le cellule di tutti gli organismi sono simili in Composizione chimica, struttura e funzione.

Tipi di organizzazione cellulare

Tra gli organismi viventi, solo i virus non hanno una struttura cellulare. Tutti gli altri organismi sono rappresentati da forme di vita cellulari. Esistono due tipi di organizzazione cellulare: procariotica ed eucariotica. I batteri sono procarioti e piante, funghi e animali sono eucarioti.

Le cellule procariotiche sono relativamente semplici. Non hanno un nucleo, la posizione del DNA nel citoplasma è chiamata nucleoide, l'unica molecola di DNA è circolare e non associata a proteine, le cellule sono più piccole delle cellule eucariotiche, la parete cellulare contiene un glicopeptide - mureina, non ci sono organelli di membrana, le loro funzioni sono svolte da invaginazioni della membrana plasmatica, i ribosomi sono piccoli, i microtubuli sono assenti, quindi il citoplasma è immobile e le ciglia e i flagelli hanno una struttura speciale.

Le cellule eucariotiche hanno un nucleo in cui si trovano i cromosomi - molecole di DNA lineari associate a proteine; vari organelli di membrana si trovano nel citoplasma.

Le cellule vegetali si distinguono per la presenza di una spessa parete cellulare di cellulosa, plastidi e un grande vacuolo centrale che sposta il nucleo verso la periferia. Il centro cellulare delle piante superiori non contiene centrioli. Il carboidrato di riserva è l'amido.

Le cellule fungine hanno una membrana cellulare contenente chitina, c'è un vacuolo centrale nel citoplasma e non ci sono plastidi. Solo alcuni funghi hanno un centriolo nel centro della cellula. Il principale carboidrato di riserva è il glicogeno.

Le cellule animali hanno, di regola, una parete cellulare sottile, non contengono plastidi e un vacuolo centrale, per centro cellulare caratterizzato da un centriolo. Il carboidrato di riserva è il glicogeno.

La struttura di una cellula eucariotica

Una tipica cellula eucariotica è costituita da tre componenti: una membrana, un citoplasma e un nucleo.

Parete cellulare

All'esterno, la cellula è circondata da una membrana, la cui base è la membrana plasmatica, o plasmalemma, che ha struttura tipica e uno spessore di 7,5 nm.

La membrana cellulare svolge funzioni importanti e molto diverse: determina e mantiene la forma della cellula; protegge la cellula dagli effetti meccanici della penetrazione di agenti biologici dannosi; effettua la ricezione di molti segnali molecolari (ad esempio ormoni); limita il contenuto interno della cella; regola il metabolismo tra la cellula e l'ambiente, garantendo la costanza della composizione intracellulare; partecipa alla formazione contatti intercellulari E vari tipi sporgenze specifiche del citoplasma (microvilli, ciglia, flagelli).

Il componente di carbonio nella membrana delle cellule animali è chiamato glicocalice.

Lo scambio di sostanze tra la cellula e il suo ambiente avviene costantemente. I meccanismi di trasporto delle sostanze dentro e fuori la cellula dipendono dalla dimensione delle particelle trasportate. Piccole molecole e ioni vengono trasportati dalla cellula direttamente attraverso la membrana sotto forma di trasporto attivo e passivo.

A seconda del tipo e della direzione, si distinguono endocitosi ed esocitosi.

L'assorbimento e il rilascio di particelle solide e grandi sono chiamati fagocitosi e fagocitosi inversa, rispettivamente, particelle liquide o disciolte - pinocitosi e pinocitosi inversa.

Citoplasma

Il citoplasma è il contenuto interno della cellula ed è costituito da ialoplasma e varie strutture intracellulari situate in esso.

Lo ialoplasma (matrice) è soluzione acquosa sostanze inorganiche e organiche che possono cambiare la loro viscosità e sono in costante movimento. La capacità di movimento o flusso del citoplasma è chiamata ciclosi.

La matrice è un mezzo attivo in cui avvengono molti processi fisici e chimici e che unisce tutti gli elementi della cellula in un unico sistema.

Le strutture citoplasmatiche della cellula sono rappresentate da inclusioni e organelli. Le inclusioni sono relativamente non permanenti, si verificano in alcuni tipi di cellule in determinati momenti della vita, ad esempio come apporto di nutrienti (granelli di amido, proteine, gocce di glicogeno) o prodotti da espellere dalla cellula. Gli organelli sono componenti permanenti e indispensabili della maggior parte delle cellule che hanno struttura specifica e svolgere una funzione vitale.

Gli organelli di membrana di una cellula eucariotica comprendono il reticolo endoplasmatico, l'apparato di Golgi, i mitocondri, i lisosomi e i plastidi.

Reticolo endoplasmatico. Tutto zona interna Il citoplasma è pieno di numerosi piccoli canali e cavità, le cui pareti sono membrane simili nella struttura alla membrana plasmatica. Questi canali si ramificano, si collegano tra loro e formano una rete chiamata reticolo endoplasmatico.

Il reticolo endoplasmatico è eterogeneo nella sua struttura. Ne sono noti due tipi: granulare e liscio. Sulle membrane dei canali e delle cavità della rete granulare sono presenti molti piccoli corpi rotondi - ribosomi, che conferiscono alle membrane un aspetto ruvido. Le membrane del reticolo endoplasmatico liscio non portano ribosomi sulla loro superficie.

Il reticolo endoplasmatico svolge molte funzioni diverse. La funzione principale del reticolo endoplasmatico granulare è la partecipazione alla sintesi proteica, che viene effettuata nei ribosomi.

Sulle membrane del reticolo endoplasmatico liscio vengono sintetizzati lipidi e carboidrati. Tutti questi prodotti di sintesi si accumulano in canali e cavità, quindi vengono trasportati a vari organelli cellulari, dove vengono consumati o accumulati nel citoplasma come inclusioni cellulari. Il reticolo endoplasmatico collega i principali organelli della cellula.

apparato del Golgi

In molte cellule animali, come le cellule nervose, assume la forma di una complessa rete situata attorno al nucleo. Nelle cellule delle piante e dei protozoi, l'apparato di Golgi è rappresentato da singoli corpi a forma di falce oa forma di bastoncino. La struttura di questo organoide è simile nelle cellule degli organismi vegetali e animali, nonostante la varietà della sua forma.

La composizione dell'apparato di Golgi comprende: cavità delimitate da membrane e disposte in gruppi (5-10 ciascuna); bolle grandi e piccole situate alle estremità delle cavità. Tutti questi elementi formano un unico complesso.

L'apparato di Golgi svolge molte importanti funzioni. Attraverso i canali del reticolo endoplasmatico vi vengono trasportati i prodotti dell'attività sintetica della cellula - proteine, carboidrati e grassi. Tutte queste sostanze prima si accumulano e poi entrano nel citoplasma sotto forma di bolle grandi e piccole e vengono utilizzate nella cellula stessa durante la sua attività vitale, oppure rimosse da essa e utilizzate nel corpo. Ad esempio, nelle cellule del pancreas dei mammiferi vengono sintetizzati enzimi digestivi che si accumulano nelle cavità dell'organoide. Quindi si formano vescicole piene di enzimi. Vengono escreti dalle cellule nel dotto pancreatico, da dove sfociano nella cavità intestinale. Un altro funzione importante Questo organoide risiede nel fatto che sulle sue membrane vengono sintetizzati grassi e carboidrati (polisaccaridi), che vengono utilizzati nella cellula e che fanno parte delle membrane. Grazie all'attività dell'apparato di Golgi, avviene il rinnovamento e la crescita della membrana plasmatica.

Mitocondri

Il citoplasma della maggior parte delle cellule animali e vegetali contiene piccoli corpi (0,2-7 micron) - mitocondri (greco "mitos" - filo, "chondrion" - grano, granulo).

I mitocondri sono chiaramente visibili in un microscopio ottico, con il quale puoi vedere la loro forma, posizione, contare il numero. Struttura interna mitocondri studiati usando un microscopio elettronico. Il guscio del mitocondrio è costituito da due membrane: esterna e interna. membrana esterna liscio, non forma pieghe e escrescenze. La membrana interna, al contrario, forma numerose pieghe che sono dirette nella cavità dei mitocondri. Le pieghe della membrana interna sono chiamate creste (lat. "crista" - pettine, escrescenza) Il numero di creste non è lo stesso nei mitocondri di cellule diverse. Possono esserci da diverse decine a diverse centinaia e ci sono soprattutto molte creste nei mitocondri di cellule che funzionano attivamente, ad esempio cellule muscolari.

I mitocondri sono chiamati le "centrali elettriche" delle cellule" poiché la loro funzione principale è la sintesi di adenosina trifosfato (ATP). Questo acido è sintetizzato nei mitocondri delle cellule di tutti gli organismi ed è una fonte universale di energia necessaria per l'attuazione dei processi vitali della cellula e dell'intero organismo.

I nuovi mitocondri sono formati dalla divisione dei mitocondri già esistenti nella cellula.

Lisosomi

Sono piccoli corpi rotondi. Ogni lisosoma è separato dal citoplasma da una membrana. All'interno del lisosoma ci sono enzimi che scompongono proteine, grassi, carboidrati, acidi nucleici.

I lisosomi si avvicinano alla particella alimentare che è entrata nel citoplasma, si fondono con essa e si forma un vacuolo digestivo, all'interno del quale è presente una particella alimentare circondata da enzimi lisosomiali. Le sostanze formate a seguito della digestione di una particella alimentare entrano nel citoplasma e vengono utilizzate dalla cellula.

Possedendo la capacità di digerire attivamente i nutrienti, i lisosomi sono coinvolti nella rimozione di parti di cellule, cellule intere e organi che muoiono nel processo dell'attività vitale. La formazione di nuovi lisosomi avviene costantemente nella cellula. Gli enzimi contenuti nei lisosomi, come qualsiasi altra proteina, sono sintetizzati sui ribosomi del citoplasma. Quindi questi enzimi entrano attraverso i canali del reticolo endoplasmatico nell'apparato di Golgi, nelle cui cavità si formano i lisosomi. In questa forma, i lisosomi entrano nel citoplasma.

plastidi

I plastidi si trovano nel citoplasma di tutte le cellule vegetali. Non ci sono plastidi nelle cellule animali. Esistono tre tipi principali di plastidi: verde - cloroplasti; rosso, arancione e giallo - cromoplasti; incolore - leucoplasti.

Obbligatori per la maggior parte delle cellule sono anche organelli che non hanno una struttura a membrana. Questi includono ribosomi, microfilamenti, microtubuli e il centro cellulare.

Ribosomi. I ribosomi si trovano nelle cellule di tutti gli organismi. Questi sono corpi microscopici di forma arrotondata con un diametro di 15-20 nm. Ogni ribosoma è costituito da due particelle di dimensioni diverse, piccole e grandi.

Una cellula contiene molte migliaia di ribosomi, si trovano sulle membrane del reticolo endoplasmatico granulare o giacciono liberamente nel citoplasma. I ribosomi sono costituiti da proteine ​​e RNA. La funzione dei ribosomi è la sintesi proteica. La sintesi proteica è un processo complesso che viene eseguito non da un ribosoma, ma da un intero gruppo, comprese fino a diverse dozzine di ribosomi combinati. Questo gruppo di ribosomi è chiamato polisoma. Le proteine ​​sintetizzate vengono prima accumulate nei canali e nelle cavità del reticolo endoplasmatico e quindi trasportate negli organelli e nei siti cellulari dove vengono consumate. Il reticolo endoplasmatico ei ribosomi situati sulle sue membrane costituiscono un unico apparato per la biosintesi e il trasporto delle proteine.

Microtubuli e microfilamenti

Strutture filamentose, costituite da varie proteine ​​contrattili e responsabili delle funzioni motorie della cellula. I microtubuli hanno la forma di cilindri cavi, le cui pareti sono composte da proteine ​​- tubuline. I microfilamenti sono strutture filamentose molto sottili, lunghe, composte da actina e miosina.

Microtubuli e microfilamenti penetrano nell'intero citoplasma della cellula, formando il suo citoscheletro, causando ciclosi, movimenti intracellulari di organelli, segregazione dei cromosomi durante la divisione del materiale nucleare, ecc.

Centro cellulare (centrosoma). Nelle cellule animali, un organoide si trova vicino al nucleo, che è chiamato centro cellulare. La parte principale del centro cellulare è costituita da due piccoli corpi: i centrioli situati in una piccola area di citoplasma densificato. Ogni centriolo ha la forma di un cilindro lungo fino a 1 µm. I centrioli svolgono un ruolo importante nella divisione cellulare; sono coinvolti nella formazione del fuso di fissione.

Nel processo di evoluzione, diverse cellule si sono adattate a vivere in condizioni diverse e svolgere funzioni specifiche. Ciò richiedeva la presenza in essi di organelli speciali, che sono chiamati specializzati, in contrasto con gli organelli discussi sopra. scopo generale. Questi includono i vacuoli contrattili dei protozoi, le miofibrille fibra muscolare, neurofibrille e vescicole sinaptiche di cellule nervose, microvilli di cellule epiteliali, ciglia e flagelli di alcuni protozoi.

Nucleo

Il nucleo è il componente più importante cellule eucariotiche. La maggior parte delle cellule ha un singolo nucleo, ma ci sono anche cellule multinucleate (in un certo numero di protozoi, nei muscoli scheletrici dei vertebrati). Alcune cellule altamente specializzate perdono nuclei (gli eritrociti dei mammiferi, per esempio).

Il nucleo, di regola, ha una forma sferica o ovale, meno spesso può essere segmentato o fusiforme. Il nucleo è costituito dalla membrana nucleare e dal carioplasma contenente cromatina (cromosomi) e nucleoli.

La membrana nucleare è formata da due membrane (una esterna e una interna) e contiene numerosi pori attraverso i quali vengono scambiate varie sostanze tra il nucleo e il citoplasma.

Il carioplasma (nucleoplasma) è una soluzione gelatinosa che contiene una varietà di proteine, nucleotidi, ioni, nonché cromosomi e il nucleolo.

Il nucleolo è un piccolo corpo arrotondato, intensamente colorato e che si trova nei nuclei delle cellule non in divisione. La funzione del nucleolo è la sintesi di rRNA e la loro connessione con le proteine, ad es. assemblaggio di subunità ribosomali.

Cromatina - grumi, granuli e strutture filamentose specificamente colorate da alcuni coloranti, formati da molecole di DNA in combinazione con proteine. Trame varie Le molecole di DNA nella cromatina hanno vari gradi spiralizzazione, e quindi differiscono per l'intensità del colore e la natura dell'attività genetica. La cromatina è una forma di esistenza del materiale genetico nelle cellule non in divisione e offre la possibilità di raddoppiare e realizzare le informazioni in esso contenute. Nel processo di divisione cellulare si verifica la spirale del DNA e le strutture della cromatina formano i cromosomi.

I cromosomi sono strutture dense e intensamente colorate che sono unità dell'organizzazione morfologica del materiale genetico e ne assicurano la precisa distribuzione durante la divisione cellulare.

Il numero di cromosomi nelle cellule di ciascuna specie biologica è costante. Di solito nei nuclei delle cellule del corpo (somatiche) i cromosomi sono presentati in coppia, nelle cellule germinali non sono accoppiati. Un singolo set di cromosomi nelle cellule germinali è chiamato aploide (n), un set di cromosomi nelle cellule somatiche è chiamato diploide (2n). I cromosomi di diversi organismi differiscono per dimensioni e forma.

Un insieme diploide di cromosomi nelle cellule di un particolare tipo di organismi viventi, caratterizzato dal numero, dalla dimensione e dalla forma dei cromosomi, è chiamato cariotipo. Nell'insieme cromosomico delle cellule somatiche, i cromosomi accoppiati sono chiamati omologhi, i cromosomi di coppie diverse sono chiamati non omologhi. I cromosomi omologhi sono gli stessi per dimensioni, forma, composizione (uno è ereditato dall'organismo materno, l'altro dall'organismo paterno). I cromosomi nel cariotipo sono anche divisi in autosomi, o cromosomi non sessuali, che sono gli stessi negli individui maschi e femmine, ed eterocromosomi, o cromosomi sessuali coinvolti nella determinazione del sesso e diversi nei maschi e nelle femmine. Il cariotipo umano è rappresentato da 46 cromosomi (23 coppie): 44 autosomi e 2 cromosomi sessuali (la femmina ha due cromosomi X identici, il maschio ha cromosomi X e Y).

Il nucleo immagazzina e implementa le informazioni genetiche, controlla il processo di biosintesi proteica e, attraverso le proteine, tutti gli altri processi vitali. Il nucleo è coinvolto nella replicazione e distribuzione delle informazioni ereditarie tra le cellule figlie e, di conseguenza, nella regolazione della divisione cellulare e dello sviluppo del corpo.

Le cellule del nostro corpo sono diverse per struttura e funzione. Le cellule del sangue, delle ossa, dei nervi, dei muscoli e di altri tessuti differiscono notevolmente esternamente e internamente. Tuttavia, quasi tutti hanno caratteristiche comuni caratteristica delle cellule animali.

Organizzazione della membrana della cellula

La membrana è al centro della cellula umana. Come un costruttore, forma gli organelli della membrana della cellula e della membrana nucleare e limita anche l'intero volume della cellula.

La membrana è costituita da un doppio strato di lipidi. CON al di fuori le cellule sui lipidi sono molecole proteiche posizionate a mosaico.

La permeabilità selettiva è la proprietà principale della membrana. Significa che alcune sostanze passano attraverso la membrana, mentre altre no.

Riso. 1. Schema della struttura della membrana citoplasmatica.

Funzioni della membrana citoplasmatica:

• protettivo;
• regolazione del metabolismo tra la cellula e l'ambiente;
• mantenendo la forma delle cellule.

Citoplasma

Il citoplasma è il mezzo liquido della cellula. Organelli e inclusioni si trovano nel citoplasma.

PRIMI 4 articoliche ha letto insieme a questo

Funzioni del citoplasma:

• serbatoio d'acqua per reazioni chimiche;
• unisce tutte le parti della cellula e fornisce l'interazione tra di loro.

Riso. 2. Schema della struttura di una cellula umana.

Organelli

• Reticolo endoplasmatico (ER)

Il sistema di canali che penetrano nel citoplasma. Partecipa al metabolismo delle proteine ​​e dei lipidi.

• apparato del Golgi

Situato intorno al nucleo, sembra un serbatoio piatto. Funzione: trasferimento, selezione e accumulo di proteine, lipidi e polisaccaridi, nonché formazione di lisosomi.

• Lisosomi

Sembrano bolle. Contengono enzimi digestivi e svolgono funzioni protettive e digestive.

• Mitocondri

Sintetizza l'ATP, una sostanza che è una fonte di energia.

• Ribosomi

Eseguire la sintesi proteica.

• Nucleo

Componenti principali:

• membrana nucleare;
• nucleolo;
• carioplasma;
• cromosomi.

La membrana nucleare separa il nucleo dal citoplasma. Il succo nucleare (carioplasma) è l'ambiente interno liquido del nucleo.

Il numero di cromosomi non indica il livello di organizzazione della specie. Quindi, un essere umano ha 46 cromosomi, uno scimpanzé ne ha 48, un cane ne ha 78, un tacchino ne ha 82, un coniglio ne ha 44 e un gatto ne ha 38.

Funzioni del kernel:

• conservazione delle informazioni ereditarie sulla cellula;
• trasmissione di informazioni ereditarie alle cellule figlie durante la divisione;
• implementazione di informazioni ereditarie attraverso la sintesi di proteine ​​​​caratteristiche di questa cellula.

Organelli per scopi speciali

Questi sono organelli che non sono caratteristici di tutte le cellule umane, ma di cellule di singoli tessuti o gruppi di cellule. Per esempio:

• flagelli delle cellule germinali maschili , fornendo il loro movimento;
• miofibrille cellule muscolari , provvedendo alla loro riduzione;
• neurofibrille delle cellule nervose - fili che assicurano la trasmissione di un impulso nervoso;
• fotorecettori occhi, ecc.

Inclusioni

Le inclusioni sono varie sostanze temporaneamente o permanentemente in cella. Questo:

• inclusioni di pigmento che danno colore (ad esempio la melanina, un pigmento marrone che protegge dai raggi ultravioletti);
• inclusioni trofiche , che sono una riserva di energia;
• inclusioni secretorie situato nelle cellule delle ghiandole;
• inclusioni escretorie , ad esempio, goccioline di sudore nelle cellule delle ghiandole sudoripare.

Riso. 3. Cellule di diversi tessuti umani.

Cellule corpo umano riprodursi per fissione.

Cosa abbiamo imparato?

La struttura e le funzioni delle cellule umane sono simili a quelle delle cellule animali. Sono costruiti secondo principio generale e contengono gli stessi componenti. La struttura delle cellule di diversi tessuti è molto particolare. Alcuni di loro hanno organelli speciali.

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Il corpo e l'intero corpo umano ha una struttura cellulare. Nella sua struttura, le cellule umane hanno caratteristiche comuni tra loro. Sono interconnessi da una sostanza intercellulare che fornisce alla cellula nutrimento e ossigeno. Le cellule si combinano in tessuti, i tessuti in organi e gli organi in intere strutture (ossa, pelle, cervello e così via). Nel corpo, le cellule svolgono varie funzioni e compiti: crescita e divisione, metabolismo, irritabilità, trasmissione di informazioni genetiche, adattamento ai cambiamenti nell'ambiente ...

La struttura della cellula umana. fondazione delle fondamenta

Ogni cellula è circondata da una sottile membrana cellulare che la isola da ambiente esterno e regola la penetrazione diverse sostanze. Una cellula piena di una fornace di citoplasma, in cui sono immersi organelli cellulari (o organelli): mitocondri - generatori di energia; il complesso di Golgi, dove si verificano una varietà di reazioni biochimiche; vacuoli e reticolo endoplasmatico che trasportano sostanze; ribosomi dove avviene la sintesi proteica. Il centro del citoplasma contiene un nucleo con lunghe molecole di DNA (acido desossiribonucleico), che trasporta informazioni sull'intero organismo.

cellula umana:

• Dove si trova il DNA?

Quali organismi sono chiamati multicellulari?

Negli organismi unicellulari (ad esempio i batteri), tutti i processi vitali - dall'alimentazione alla riproduzione - avvengono all'interno di una cellula e negli organismi multicellulari (piante, animali, persone), il corpo è costituito da un numero enorme di cellule che svolgono diverse funzioni e interagiscono tra loro Struttura le cellule umane hanno un unico piano, in cui è visibile la comunanza di tutti i processi vitali In un adulto, più di 200 vari tipi cellule. Tutti loro sono discendenti dello stesso zigote e acquisiscono una differenza come risultato del processo di differenziazione (il processo di comparsa e sviluppo di differenze tra cellule embrionali inizialmente omogenee).

In che modo le cellule differiscono nella forma?

La struttura di una cellula umana è determinata dai suoi principali organelli e la forma di ciascun tipo di cellula è determinata dalle sue funzioni. I globuli rossi, ad esempio, hanno la forma di un disco biconcavo: la loro superficie deve assorbire quanto più ossigeno possibile. Le cellule dell'epidermide svolgono una funzione protettiva, sono di medie dimensioni, di forma oblungo-angolare. I neuroni hanno lunghi processi di trasmissione dei segnali nervosi, gli spermatozoi hanno una coda mobile e le uova sono grandi e di forma sferica. vasi sanguigni, così come le cellule di molti altri tessuti - appiattite. Alcune cellule, come i globuli bianchi, che inghiottono i microbi che causano malattie possono cambiare forma.

Dove si trova il DNA?

La struttura di una cellula umana è impossibile senza acido desossiribonucleico. Il DNA si trova nel nucleo di ogni cellula. Questa molecola immagazzina tutte le informazioni ereditarie, o il codice genetico. Consiste di due lunghi, attorcigliati doppia elica, catene molecolari.

Sono collegati da composti di idrogeno che si formano tra coppie di basi azotate: adenina e timina, citosina e guanina. Catene di DNA strettamente attorcigliate formano cromosomi - strutture a forma di bastoncino, il cui numero nei rappresentanti di una specie è rigorosamente costante. Il DNA è necessario per sostenere la vita e svolge un ruolo enorme nella riproduzione: trasmette tratti ereditari dai genitori ai figli.

Cellula- l'unità elementare di un sistema vivente. Varie strutture di una cellula vivente, responsabili dell'esecuzione di una particolare funzione, sono chiamate organelli, come gli organi dell'intero organismo. Funzioni specifiche nella cellula sono distribuite tra organelli, strutture intracellulari che hanno certa forma come il nucleo cellulare, i mitocondri, ecc.

Strutture cellulari:

Citoplasma. Parte obbligatoria della cellula, racchiusa tra la membrana plasmatica e il nucleo. Citosolè una soluzione acquosa viscosa di vari sali e sostanze organiche, permeata da un sistema di filamenti proteici - citoscheletri. La maggior parte dei processi chimici e fisiologici della cellula avvengono nel citoplasma. Struttura: citosol, citoscheletro. Funzioni: comprende vari organelli, l'ambiente interno della cellula
membrana plasmatica. Ogni cellula di animali, piante, è limitata da ambiente o altre cellule dalla membrana plasmatica. Lo spessore di questa membrana è così piccolo (circa 10 nm) che può essere visto solo con un microscopio elettronico.

Lipidi formano un doppio strato nella membrana e le proteine ​​​​penetrano tutto il suo spessore, sono immerse a diverse profondità nello strato lipidico o si trovano sulla superficie esterna e interna della membrana. La struttura delle membrane di tutti gli altri organelli è simile alla membrana plasmatica. Struttura: un doppio strato di lipidi, proteine, carboidrati. Funzioni: restrizione, conservazione della forma della cellula, protezione contro i danni, regolatore dell'assunzione e rimozione delle sostanze.

Lisosomi. I lisosomi sono organelli membranosi. Hanno una forma ovale e un diametro di 0,5 micron. Contengono una serie di enzimi che scompongono la materia organica. La membrana dei lisosomi è molto forte e impedisce la penetrazione dei propri enzimi nel citoplasma della cellula, ma se il lisosoma è danneggiato da qualsiasi influenze esterne, quindi l'intera cellula o parte di essa viene distrutta.
I lisosomi si trovano in tutte le cellule di piante, animali e funghi.

Effettuando la digestione di varie particelle organiche, i lisosomi forniscono ulteriori "materie prime" per i processi chimici ed energetici nella cellula. Durante la fame, le cellule dei lisosomi digeriscono alcuni organelli senza uccidere la cellula. Questa digestione parziale fornisce la cellula per qualche tempo minimo necessario nutrienti. A volte i lisosomi digeriscono cellule intere e gruppi di cellule, che svolgono un ruolo essenziale nei processi di sviluppo negli animali. Un esempio è la perdita della coda durante la trasformazione di un girino in una rana. Struttura: vescicole di forma ovale, membrana all'esterno, enzimi all'interno. Funzioni: scomposizione delle sostanze organiche, distruzione degli organelli morti, distruzione delle cellule esaurite.

Complesso di Golgi. I prodotti della biosintesi che entrano nei lumi delle cavità e dei tubuli del reticolo endoplasmatico vengono concentrati e trasportati nell'apparato di Golgi. Questo organello ha una dimensione di 5-10 µm.

Struttura: cavità circondate da membrane (vescicole). Funzioni: accumulo, impaccamento, escrezione di sostanze organiche, formazione di lisosomi

Reticolo endoplasmatico. Il reticolo endoplasmatico è un sistema per la sintesi e il trasporto di sostanze organiche nel citoplasma di una cellula, che è una struttura traforata di cavità collegate.
attaccato alle membrane del reticolo endoplasmatico grande numero i ribosomi sono gli organelli più piccoli della cellula, aventi la forma di una sfera con un diametro di 20 nm. e costituito da RNA e proteine. I ribosomi sono dove avviene la sintesi proteica. Quindi le proteine ​​appena sintetizzate entrano nel sistema di cavità e tubuli, attraverso i quali si muovono all'interno della cellula. Cavità, tubuli, tubuli delle membrane, sulla superficie delle membrane dei ribosomi. Funzioni: sintesi di sostanze organiche con l'ausilio di ribosomi, trasporto di sostanze.

Ribosomi. I ribosomi sono attaccati alle membrane del reticolo endoplasmatico o si trovano liberamente nel citoplasma, sono disposti in gruppi e su di essi vengono sintetizzate le proteine. Composizione proteica, RNA ribosomiale Funzioni: fornisce la biosintesi proteica (assemblaggio di una molecola proteica da).
Mitocondri. I mitocondri sono organelli energetici. La forma dei mitocondri è diversa, possono essere il resto, a forma di bastoncello, filamentosi con un diametro medio di 1 micron. e 7 µm di lunghezza. Il numero di mitocondri dipende dall'attività funzionale della cellula e può raggiungere decine di migliaia nei muscoli volanti degli insetti. I mitocondri sono delimitati esternamente da una membrana esterna, sotto di essa c'è una membrana interna che forma numerose escrescenze - creste.

All'interno dei mitocondri ci sono RNA, DNA e ribosomi. Nelle sue membrane sono integrati enzimi specifici, con l'aiuto dei quali l'energia delle sostanze alimentari viene convertita in energia ATP nei mitocondri, necessaria per la vita della cellula e dell'organismo nel suo insieme.

Membrana, matrice, escrescenze - creste. Funzioni: sintesi di una molecola di ATP, sintesi delle proprie proteine, acidi nucleici, carboidrati, lipidi, formazione dei propri ribosomi.

plastidi. Solo nella cellula vegetale: leucoplasti, cloroplasti, cromoplasti. Funzioni: accumulo di sostanze organiche di riserva, attrazione di insetti impollinatori, sintesi di ATP e carboidrati. I cloroplasti hanno la forma di un disco o di una palla con un diametro di 4-6 micron. Con una doppia membrana - esterna e interna. All'interno del cloroplasto ci sono ribosomi del DNA e speciali strutture di membrana - grana, collegate tra loro e alla membrana interna del cloroplasto. Ogni cloroplasto contiene circa 50 grani, sfalsati per una migliore cattura della luce. La clorofilla si trova nelle gran membrane, grazie alle quali l'energia della luce solare viene convertita nell'energia chimica dell'ATP. L'energia dell'ATP viene utilizzata nei cloroplasti per la sintesi composti organici principalmente carboidrati.
Cromoplasti. Pigmenti di rosso e colore giallo, localizzati nei cromoplasti, conferiscono a varie parti della pianta un colore rosso e giallo. carote, frutti di pomodoro.

I leucoplasti sono il luogo di accumulo di un nutriente di riserva: l'amido. Ci sono soprattutto molti leucoplasti nelle cellule dei tuberi di patata. Alla luce, i leucoplasti possono trasformarsi in cloroplasti (a seguito dei quali le cellule della patata diventano verdi). In autunno, i cloroplasti si trasformano in cromoplasti e foglie verdi e frutti diventano gialli e rossi.

Centro cellulare. Consiste di due cilindri, centrioli, situati perpendicolarmente l'uno all'altro. Funzioni: supporto per filettature mandrino

Le inclusioni cellulari compaiono nel citoplasma o scompaiono durante la vita della cellula.

Le inclusioni dense sotto forma di granuli contengono nutrienti di riserva (amido, proteine, zuccheri, grassi) o prodotti di scarto cellulare che non possono ancora essere rimossi. Tutti i plastidi delle cellule vegetali hanno la capacità di sintetizzare e accumulare nutrienti di riserva. IN cellule vegetali l'accumulo di nutrienti di riserva avviene nei vacuoli.

Grani, granuli, gocce Funzioni: formazioni non permanenti che immagazzinano materia organica ed energia

Nucleo. Busta nucleare di due membrane, succo nucleare, nucleolo. Funzioni: conservazione delle informazioni ereditarie nella cellula e sua riproduzione, sintesi dell'RNA - informativa, trasporto, ribosomiale. Le spore si trovano nella membrana nucleare, attraverso la quale avviene uno scambio attivo di sostanze tra il nucleo e il citoplasma. Il nucleo immagazzina informazioni ereditarie non solo su tutte le caratteristiche e proprietà di una data cellula, sui processi che dovrebbero procedere ad essa (ad esempio la sintesi proteica), ma anche sulle caratteristiche dell'organismo nel suo insieme. Le informazioni sono registrate nelle molecole di DNA, che sono la parte principale dei cromosomi. Il nucleo contiene un nucleolo. Il nucleo, per la presenza in esso di cromosomi contenenti informazioni ereditarie, svolge le funzioni di un centro che controlla tutta l'attività vitale e lo sviluppo della cellula.