人体の主な細胞の種類とその役割。 セル構造 キャプション付きセル構造

セル理論:この理論の作成者はドイツの科学者 T. シュワンであり、M. シュライデン、L. オーケンの研究に依存しています。 、 の 1838年～1839年 と次の声明を発表しました。

現代の細胞理論:

真核生物 （核）も超王国を構成しています。 きのこ、動物、植物の王国を結びつけます。

トピック: 細胞の構造と機能

セル構造。 細胞質の構造システム

生物は、すべての種で同じような細胞構造を持っています。 ただし、各王国には独自の特徴があります。 動物細胞の構造について詳しく知るには、この記事が役立ちます。この記事では、機能について説明するだけでなく、オルガネラの機能についても紹介します。

複雑に組織化された動物は、多数の組織から構成されています。 細胞の形状と目的は、それが含まれる組織の種類によって異なります。 それらの多様性にもかかわらず、細胞構造の共通の特性を識別することが可能です。

• 膜 コンテンツを分離する 2 つのレイヤーで構成されます。 外部環境. その構造上、弾力性があるため、細胞はさまざまな形をとることができます。
• 細胞質 細胞膜の内側にあります。 それは常に動いている粘性液体です。

細胞内の細胞質の動きにより、さまざまな化学プロセスと代謝が行われます。

• 核 - それは持っています 大きなサイズ植物に比べて。 それは中心にあり、その中には核液、核小体、染色体があります。
• ミトコンドリア 多くの折り目で構成されています-クリステ;
• 小胞体 多くのチャンネルを持っています 栄養素ゴルジ装置に入ります。
• と呼ばれる細管のセット ゴルジ体 、栄養素を蓄積します。
• リソソーム 炭水化物やその他の栄養素の量を調節します。
• リボソーム 小胞体の周りにあります。 それらの存在はネットワークを粗くし、小胞体の滑らかな表面はリボソームがないことを示します。
• 中心体 - 植物には存在しない特殊な微小管。

米。 1. 動物細胞の構造。

科学者たちは最近、中心小体の存在を発見しました。 それらは電子顕微鏡の助けを借りてのみ見て研究することができるので。

細胞小器官の機能

各オルガノイドは特定の機能を実行し、それらの共同作業によって単一の凝集体が形成されます。 例えば：

• 細胞膜 細胞内外への物質の輸送を確実にします。
• 核の中には、世代から世代へと受け継がれる遺伝暗号があります。 丁度 核 他の細胞小器官の働きを調節します。
• 体のエネルギーステーションは ミトコンドリア . ここでATPが形成され、その分解中にATPが放出されます たくさんのエネルギー。

米。 2. ミトコンドリアの構造

• 壁に ゴルジ体 他のオルガネラの膜を構築するために必要な脂肪と炭水化物が合成されます。
• リソソーム 不要な脂肪や炭水化物、有害物質を分解します。
• リボソーム タンパク質を合成します。
• 細胞中心 (中心小体) 遊ぶ 重要な役割細胞有糸分裂中の紡錘体の形成。

米。 3.中心体。

ようではない 植物細胞動物には液胞がありません。 ただし、一時的に小さな液胞が形成されることがあります。この液胞には、体から除去される物質が含まれています。 4.2. 受け取った合計評価: 706。

細胞構造

人体は、他の生物と同様に細胞で構成されています。 彼らは私たちの体で主要な役割の1つを果たしています. 細胞の助けを借りて、成長、発達、生殖が起こります。

ここで、生物学で通常細胞と呼ばれるものの定義を思い出してみましょう。

細胞は、ウイルスを除くすべての生物の構造と機能に関与する基本単位です。 それは独自の代謝を持ち、独立して存在するだけでなく、それ自体を発達させ、繁殖させることができます. 要するに、細胞はあらゆる生物にとって最も重要で必要な建築材料であると結論付けることができます.

もちろん、肉眼でケージを見ることはまずありません。 しかし、助けを借りて 現代の技術人は、光学顕微鏡または電子顕微鏡で細胞自体を調べるだけでなく、その構造を研究し、個々の組織を分離して培養し、さらには細胞の遺伝情報を解読する絶好の機会を持っています。

そして今、この図の助けを借りて、セルの構造を視覚的に考えてみましょう:

細胞構造

しかし興味深いことに、すべての細胞が同じ構造を持っているわけではないことがわかりました。 生物の細胞と植物の細胞にはいくつかの違いがあります。 実際、植物細胞には色素体、膜、細胞液を含む液胞があります。 画像では、動物と植物の細胞構造を見て、それらの違いを見ることができます:

植物や動物の細胞の構造の詳細については、ビデオを見て学習します。

ご覧のとおり、細胞は微視的な大きさですが、その構造は非常に複雑です。 したがって、セルの構造のより詳細な研究に移りましょう。

細胞の原形質膜

形を与え、細胞をその種類から分離するために、膜が人間の細胞の周りにあります。

膜は物質を部分的に通過させる能力があるため、これにより必要な物質が細胞に入り、老廃物が細胞から除去されます。

従来、細胞膜は、タンパク質の単分子層 2 つと、これらの層間にある脂質の 2 分子層からなる超微細なフィルムであると言えます。

このことから、細胞膜は多くの特定の機能を実行するため、その構造において重要な役割を果たしていると結論付けることができます。 それは、他の細胞との通信のために、保護、バリア、および接続機能を果たします 環境.

それでは、画像を詳しく見てみましょう。 詳細構造膜:

細胞質

細胞の内部環境の次の構成要素は細胞質です。 それは、他の物質が移動して溶解する半液体物質です。 細胞質はタンパク質と水で構成されています。

細胞内では、循環と呼ばれる細胞質の絶え間ない動きがあります。 環化は円形または網状です。

さらに、細胞質は細胞のさまざまな部分を接続します。 この環境では、細胞のオルガネラが配置されています。

オルガネラは、特定の機能を持つ永久的な細胞構造です。

このようなオルガネラには、細胞質マトリックス、小胞体、リボソーム、ミトコンドリアなどの構造が含まれます。

次に、これらのオルガネラを詳しく見て、それらがどのような機能を果たしているのかを調べてみましょう.

細胞質

細胞質マトリックス

細胞の主要部分の 1 つは、細胞質マトリックスです。 そのおかげで、細胞内で生合成プロセスが行われ、その成分にはエネルギーを生成する酵素が含まれています。

細胞質マトリックス

小胞体

内部では、細胞質ゾーンは小さなチャネルとさまざまな空洞で構成されています。 これらのチャネルは互いに接続して、小胞体を形成します。 このようなネットワークは、その構造が異質であり、粒状または滑らかである可能性があります。


小胞体

細胞核

多くの 重要な部分ほぼすべての細胞に存在する、細胞核です。 核を持つ細胞は真核生物と呼ばれます。 各細胞核にはDNAが含まれています。 それは遺伝の物質であり、細胞のすべての特性が暗号化されています。

細胞核

染色体

顕微鏡で染色体の構造を見ると、2 つの染色分体で構成されていることがわかります。 原則として、核分裂の後、染色体は単一の染色分体になります。 しかし、次の分裂の開始までに、別の染色分体が染色体に現れます。

染色体

細胞センター

見直すことで セルセンター母体と娘の中心小体で構成されていることがわかります。 そのような各中心小体は円筒形の物体であり、壁は細管の9つのトリプレットによって形成され、中央には均質な物質があります。

このような細胞中心の助けを借りて、動物細胞と下等植物細胞の分裂が起こります。

細胞センター

リボソーム

リボソームは、動物細胞と植物細胞の両方にある普遍的なオルガネラです。 それらの主な機能は、機能中枢でのタンパク質合成です。

リボソーム

ミトコンドリア

ミトコンドリアも微細なオルガネラですが、リボソームとは異なり、外側の膜は滑らかで、内側の膜にはクリステと呼ばれるさまざまな形の突起がある二重膜構造を持っています。 ミトコンドリアは呼吸とエネルギーセンターの役割を果たす

ミトコンドリア

ゴルジ体

しかし、ゴルジ装置の助けを借りて、物質の蓄積と輸送が行われます。 また、この装置のおかげで、リソソームの形成と脂質と炭水化物の合成が起こります。

構造上、ゴルジ体は三日月形または棒状の個々の体に似ています。

ゴルジ体

色素体

しかし、植物細胞のプラスチドはエネルギーステーションの役割を果たします。 それらは、ある種から別の種に変化する傾向があります。 色素体は、葉緑体、有色体、白体などの種類に分けられます。

色素体

リソソーム

酵素を溶解できる消化液胞はリソソームと呼ばれます。 それらは、丸みを帯びた形状の顕微鏡的な単膜オルガネラです。 それらの数は、細胞の生存率とその物理的状態に直接依存します。

リソソーム膜の破壊が発生した場合、この場合、細胞はそれ自体を消化することができます.

リソソーム

細胞に栄養を与える方法

それでは、細胞がどのように供給されるかを見てみましょう。

細胞への供給方法

ここで、タンパク質と多糖類は食作用によって細胞に浸透する傾向がありますが、液滴はピノサイトーシスによって浸透する傾向があることに注意してください。

栄養素がそれに入る動物細胞の栄養の方法は、食作用と呼ばれます。 そして、栄養素がすでに溶解した形で細胞に入る、あらゆる細胞に栄養を与えるそのような普遍的な方法は、ピノサイトーシスと呼ばれます。

自分がどのタイプの体格に属しているか、人間の筋肉がどのように配置されているかを自分で把握しました。 「筋肉を見る」時が来ました...

まず、私たちの体には3つのタイプがあることを覚えておいてください（忘れた人）または理解してください（知らなかった人） 筋肉組織：心臓、滑らか（筋肉 内臓) だけでなく、骨格。

このサイトの資料の枠組みの中で検討するのは骨格筋です。 骨格筋とアスリートのイメージを形成します。

筋肉組織は細胞構造であり、単位としての細胞です 筋繊維、今検討する必要があります。

まず、人間の細胞の構造を理解する必要があります。

図からわかるように、人間の細胞は非常に複雑な構造をしています。 以下、私が提供します 一般的な定義それはこのサイトのページにあります。 細胞レベルでの筋肉組織の表面検査には、それらで十分です。

核- 細胞の「心臓」であり、すべての遺伝情報が DNA 分子の形で含まれています。 DNA 分子は、次のような形をしたポリマーです。 二重らせん. 次に、ヘリックスは 4 種類のヌクレオチド (モノマー) のセットです。 私たちの体のすべてのタンパク質は、これらのヌクレオチドの配列によってコードされています。

細胞質（筋質）- 筋肉細胞内) - 核が位置する環境と言えるかもしれません。 細胞質は、リソソーム、ミトコンドリア、リボソーム、およびその他の細胞小器官を含む細胞液 (サイトゾル) です。

ミトコンドリア- 酸化などの細胞のエネルギープロセスを提供するオルガネラ 脂肪酸そして炭水化物。 エネルギーは酸化中に放出されます。 所与のエネルギー団結を目指します アデネシン二リン酸（ADP）と 第三リン酸基、その結果、形成されます アデネシン三リン酸（ATP）- 細胞内で発生するすべてのプロセスをサポートする細胞内エネルギー源 (詳細)。 逆反応の間に、ADP が再び形成され、エネルギーが放出されます。

酵素- 化学反応の触媒（加速器）として機能するタンパク質の性質の特定の物質であり、それによって体内の化学プロセスの速度が大幅に向上します。

リソソーム- 酵素を含む一種の丸い形の殻 (約 50)。 リソソームの機能は、酵素の助けを借りて細胞内構造を分解し、細胞が外部から吸収するすべてのものです.

リボソーム- アミノ酸からタンパク質分子を形成するのに役立つ最も重要な細胞成分。 タンパク質の形成は、細胞の遺伝情報によって決定されます。

細胞壁（膜）- 細胞の完全性を保証し、細胞内バランスを調節することができます。 膜は、環境との交換を制御できます。 その機能の 1 つは、いくつかの物質をブロックし、他の物質を輸送することです。 したがって、細胞内環境の状態は一定のままです。

筋細胞、私たちの体の他の細胞と同様に、上記のすべてのコンポーネントも含まれていますが、理解することが非常に重要です 一般的な構造具体的には、記事に記載されている筋繊維です。

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地球上のすべての細胞生命体は、構成細胞の構造に基づいて、原核生物 (前核) と真核生物 (核) の 2 つの界に分けることができます。 原核細胞は構造が単純で、明らかに、進化の過程でより早く発生しました。 真核細胞-より複雑で、後で発生しました。 人体を構成する細胞は真核生物です。

さまざまな形態にもかかわらず、すべての生物の細胞の組織は、統一された構造原理に従います。

原核細胞

真核細胞

真核細胞の構造

動物細胞表面複合体

含む 糖衣, 原形質膜および細胞質の下にある皮質層。 細胞膜は細胞外膜である原形質膜とも呼ばれます。 これは、厚さ約 10 ナノメートルの生体膜です。 主に、セルの外部環境に関連する区切り機能を提供します。 さらに、彼女は実行します 輸送機能. 細胞は、膜の完全性を維持するためにエネルギーを浪費しません。分子は、脂肪分子が一緒に保持されるのと同じ原理に従って保持されます。分子の疎水性部分が脂肪に近接して配置されると、熱力学的に有利になりますお互い。 グリコカリックスは、オリゴ糖、多糖類、糖タンパク質、および原形質膜に「固定された」糖脂質の分子で構成されています。 グリコカリックスは受容体とマーカーの機能を果たします。 動物細胞の原形質膜は、主に、タンパク質分子、特に表面抗原と受容体が散在するリン脂質とリポタンパク質で構成されています。 細胞質の皮質（原形質膜に隣接する）層には、細胞骨格の特定の要素、つまり特定の方法で配列されたアクチンマイクロフィラメントがあります。 皮質層 (皮質) の主で最も重要な機能は、仮足反応です。仮足の放出、付着、および縮小です。 この場合、マイクロフィラメントは再編成、延長、または短縮されます。 細胞の形状 (例えば、微絨毛の存在) は、皮質層の細胞骨格の構造にも依存します。

細胞質の構造

細胞質の液体成分はサイトゾルとも呼ばれます。 光学顕微鏡下では、細胞は次のようなもので満たされているように見えました 液体プラズマまたは、核や他のオルガネラが「浮かぶ」ゾル。 実際にはそうではありません。 真核細胞の内部空間は厳密に秩序化されています。 オルガネラの動きは、細胞内の「道路」として機能する特殊な輸送システム、いわゆる微小管と、「エンジン」の役割を果たす特別なタンパク質ダイニンおよびキネシンの助けを借りて調整されます。 個々のタンパク質分子も細胞内空間全体に自由に拡散しませんが、認識可能な表面の特別な信号を使用して必要な区画に向けられます 輸送システム細胞。

小胞体

真核細胞には、小胞体（または小胞体、EPRまたはEPS）と呼ばれる、互いに通過する膜コンパートメント（チューブとタンク）のシステムがあります。 リボソームが膜に付着している小胞体の部分は、 粒状（また 粗い) 小胞体に至ると、その膜でタンパク質合成が行われます。 壁にリボソームを持たないコンパートメントは、次のように分類されます。 スムーズ（また 粒状) 脂質の合成に関与する EPR。 滑らかで粒状のERの内部空間は孤立していませんが、互いに入り込み、核膜の内腔と連絡しています。

ゴルジ体

核

細胞骨格

中心体

ミトコンドリア

原核細胞と真核細胞の比較

長い間、真核生物と原核生物の最も重要な違いは、よく形成された核と膜オルガネラの存在でした。 しかし、1970年代から1980年代にかけて これは、細胞骨格の組織におけるより深い違いの結果にすぎないことが明らかになりました。 しばらくの間、細胞骨格は真核生物のみに特徴的であると信じられていましたが、1990 年代半ばに. 真核生物の細胞骨格の主要なタンパク質に相同なタンパク質は、細菌にも見られます。

真核生物が移動可能な内部膜オルガネラのシステムを作成できるようにするのは、特別に配置された細胞骨格の存在です。 さらに、細胞骨格はエンドサイトーシスとエキソサイトーシスを可能にします (ミトコンドリアやプラスチドを含む細胞内共生生物が真核細胞に出現したのはエンドサイトーシスによるものと考えられています)。 他の 必須機能真核細胞骨格 - 核の分裂（有糸分裂と減数分裂）と真核細胞の本体（細胞切除）を確実にします（原核細胞の分裂はより単純に組織化されています）。 細胞骨格の構造の違いは、原核生物と真核生物の間の他の違いも説明しています。たとえば、原核細胞の形態の不変性と単純さ、真核細胞での形態の著しい多様性とそれを変化させる能力、および後者の比較的大きなサイズ。 したがって、原核細胞のサイズは平均 0.5 ～ 5 ミクロン、真核細胞のサイズは平均 10 ～ 50 ミクロンです。 さらに、サメやダチョウの巨大な卵（鳥の卵では、卵黄全体が1つの巨大な卵）、ニューロン、 大型哺乳類細胞骨格によって強化されたそのプロセスは、長さが数十センチメートルに達することがあります。

退形成

破壊 細胞構造（例えば、悪性腫瘍を伴う）は退形成と呼ばれます。

細胞発見の歴史

細胞を最初に見たのは、英国の科学者ロバート・フック (フックの法則のおかげで知られています) でした。 その年、なぜコルクの木がうまく泳ぐのかを理解しようと、フックは改良した顕微鏡を使ってコルクの薄い部分を調べ始めました。 彼は、コルクが多くの小さな細胞に分かれていることを発見しました。これは修道院の細胞を思い起こさせ、これらの細胞を細胞と呼びました (セルは英語で「細胞、細胞、細胞」を意味します)。 その年、オランダの巨匠アントニー・ファン・レーウェンフック (Anton van Leeuwenhoek, -) は、顕微鏡を使って、一滴の水の中の「動物」 - 動く生物 - を初めて見ました。 したがって、すでに 初期のXVIII何世紀にもわたって、科学者は高倍率で植物が細胞構造を持っていることを知っており、後に単細胞生物として知られるようになったいくつかの生物を見てきました. しかし、より強力な顕微鏡が登場し、細胞を固定および染色する方法が開発された後、生物の構造に関する細胞理論が形成されたのは19世紀半ばまででした。 その創始者の 1 人にルドルフ ヴィルヒョウがいましたが、彼の考えには多くの誤りがありました。 セルラーシステムの完全性を証明できるようになったのは、後になってからのことです。

こちらもご覧ください

• 細菌、植物、動物の細胞構造の比較

リンク

• Molecular Biology Of The Cell 第 4 版 2002 - 英語の分子生物学教科書
• Cytology and Genetics (0564-3783) は、著者の選択により、ロシア語、ウクライナ語、および英語で記事を公開しています。 英語 (0095-4527)