Bunkové organely perzistentné bunkové orgány, štruktúry, ktoré zabezpečujú realizáciu množstva funkcií v procese bunkového života: uchovávanie a prenos genetickej informácie, pohyb, delenie, prenos látok, syntéza a iné.
K organelám eukaryotických buniek zahŕňa:
- chromozómy;
- ribozómy;
- mitochondrie;
- bunková membrána;
- mikrovlákna;
- mikrotubuly;
- Golgiho komplex;
- endoplazmatické retikulum;
- lyzozómy.
Jadro sa tiež zvyčajne označuje ako organela eukaryotických buniek. Hlavnou črtou rastlinnej bunky je prítomnosť plastidov.
Štruktúra rastlinnej bunky:
Rastlinná bunka zvyčajne obsahuje:
- membrána;
- cytoplazma s organelami;
- celulózový obal;
- vakuoly s bunkovou šťavou;
- jadro.
Štruktúra živočíšnej bunky:
Štruktúra živočíšnej bunky pozostáva z:
- cytoplazma s organelami;
- jadro s chromozómami;
- prítomnosť vonkajšej membrány.
Aká je funkcia bunkových organel - tabuľka
| Názov organoidu | Štruktúra organoidu | Organoidné funkcie |
| Endoplazmatické retikulum (ER) | Systém plochých vrstiev, ktorý vytvára dutiny a kanály. Existujú dva typy: hladké a zrnité (existujú ribozómy). |
1. Rozdeľuje cytoplazmu bunky do izolovaných priestorov, aby sa odpojila väčšina paralelných reakcií. 2. Smooth ER syntetizuje sacharidy a tuky, zatiaľ čo granulovaný ER syntetizuje proteíny. 3. Potrebné pre dodávanie a cirkuláciu živín vo vnútri bunky. |
| Mitochondrie |
Veľkosti sú od 1 do 7 mikrónov. Počet mitochondrií môže byť až desaťtisíce na bunku. Vonkajší obal mitochondrií je vybavený dvojmembránovou štruktúrou. Vonkajšia membrána je hladká. Vnútornú tvoria výrastky krížového tvaru rôzne tvary s respiračnými enzýmami. |
1. Poskytnite syntézu ATP. 2. Energetická funkcia. |
| bunková membrána | Má trojvrstvovú štruktúru. Obsahuje lipidy troch tried: fosfolipidy, glykolipidy, cholesterol. |
1. Udržiavanie štruktúry membrán. 2. Pohyb rôznych molekúl. 3. Selektívna priepustnosť. 4. Prijímanie a zmena signálov z okolia. |
| Nucleus | Najväčšia organela, ktorá je uzavretá v plášti z dvoch membrán. Má chromatín a obsahuje aj štruktúru "jadierka". |
1. Uchovávanie genetickej informácie, ako aj jej prenos do dcérskych buniek v procese delenia. 2. Chromozómy obsahujú DNA. 3. Ribozómy sa tvoria v jadierku. 4. Kontrola vitálnej aktivity buniek. |
| Ribozómy | Malé organely, ktoré majú guľovitý alebo elipsoidný tvar. Priemer je zvyčajne 15-30 nanometrov. | 1. Zabezpečte syntézu bielkovín. |
| Cytoplazma |
Vnútorné prostredie bunky, ktoré obsahuje jadro a ďalšie organely. Štruktúra je jemnozrnná, polotekutá. |
1. Transportná funkcia. 2. Potrebné pre interakciu organel. 2. Reguluje rýchlosť metabolických biochemických procesov. |
| lyzozómy | Obyčajný guľovitý membránový vak, ktorý je naplnený tráviacimi enzýmami. |
1. Rôzne funkcie, ktoré sú spojené s rozpadom molekúl alebo štruktúr. |
Bunkové organely - video
Rozdeľuje všetky bunky (resp živé organizmy) na dva typy: prokaryoty a eukaryoty. Prokaryoty sú nejadrové bunky alebo organizmy, medzi ktoré patria vírusy, prokaryotické baktérie a modrozelené riasy, v ktorých bunka pozostáva priamo z cytoplazmy, v ktorej sa nachádza jeden chromozóm - molekula DNA(niekedy RNA).
eukaryotických buniek majú jadro, v ktorom sú nukleoproteíny (histónový proteín + komplex DNA), ako aj iné organely. Eukaryoty zahŕňajú najmodernejšie vedecky známy jednobunkové a mnohobunkové živé organizmy (vrátane rastlín).
Štruktúra eukaryotických organoidov.
|
Názov organoidu |
Štruktúra organoidu |
Organoidné funkcie |
|---|---|---|
|
Cytoplazma |
Vnútorné prostredie bunky, ktoré obsahuje jadro a ďalšie organely. Má polotekutú, jemnozrnnú štruktúru. |
|
|
Ribozómy |
Malé guľovité alebo elipsoidné organely s priemerom 15 až 30 nanometrov. |
Zabezpečujú proces syntézy proteínových molekúl, ich zostavenie z aminokyselín. |
|
Mitochondrie |
Organely, ktoré majú širokú škálu tvarov – od guľovitých až po vláknité. Vo vnútri mitochondrií sú záhyby od 0,2 do 0,7 mikrónu. Vonkajší obal mitochondrií má dvojmembránovú štruktúru. Vonkajšia membrána je hladká a na vnútornej sú výrastky krížového tvaru s respiračnými enzýmami. |
|
|
Endoplazmatické retikulum (ER) |
Membránový systém v cytoplazme, ktorý tvorí kanály a dutiny. Existujú dva typy: granulované, na ktorých sú ribozómy a hladké. |
|
|
plastidy(organely vlastné iba rastlinným bunkám) sú tri typy: |
Dvojmembránové organely |
|
|
Leukoplasty |
Bezfarebné plastidy nachádzajúce sa v hľuzách, koreňoch a cibuľkách rastlín. |
Sú dodatočným zásobníkom na ukladanie živín. |
|
Chloroplasty |
organely oválneho tvaru zelená farba. Od cytoplazmy sú oddelené dvoma trojvrstvovými membránami. Vo vnútri chloroplastov je chlorofyl. |
Transformujte organickú hmotu z anorganickej hmoty pomocou energie slnka. |
|
Chromoplasty |
Organely, od žltej po hnedú, v ktorých sa hromadí karotén. |
Prispievajú k vzhľadu častí so žltou, oranžovou a červenou farbou v rastlinách. |
|
lyzozómy |
Zaoblené organely s priemerom asi 1 mikrón, ktoré majú membránu na povrchu a vo vnútri - komplex enzýmov. |
Funkcia trávenia. Strávte častice živín a odstráňte odumreté časti bunky. |
|
Golgiho komplex |
Môže mať rôzne tvary. Pozostáva z dutín oddelených membránami. Rúrkové útvary s bublinami na koncoch odchádzajú z dutín. |
|
|
Cell Center |
Skladá sa z centrosféry (stlačená oblasť cytoplazmy) a centriolov - dvoch malých telies. |
Účinkuje dôležitá funkcia pre delenie buniek. |
|
Bunkové inklúzie |
Sacharidy, tuky a bielkoviny, ktoré sú nestálymi zložkami bunky. |
Rezervný živiny ktoré sa používajú počas životnosti bunky. |
|
Organely pohybu |
Bičíky a riasinky (výrastky a bunky), myofibrily (vláknité útvary) a pseudopódie (alebo pseudopódie). |
Vykonávajú motorickú funkciu a tiež zabezpečujú proces svalovej kontrakcie. |
bunkové jadro je hlavná a najzložitejšia organela bunky, preto ju budeme uvažovať
Endoplazmatické retikulum:
Štruktúra:
1. systém membránových vreciek;
2. priemer 25-30 nm;
2.tvorí jeden celok s vonkajšou membránou a jadrovou membránou;
3. Existujú 2 typy:
hrubý (granulovaný)
hladké
Funkcie:
1. syntéza bielkovín (hrubý typ)
2. syntéza lipidov a steroidov.
3. transport syntetizovaných látok.
Golgiho komplex:
Štruktúra:
1. systém membránových vakov-cisterny;
2. bublinkový systém
3.veľkosť 20-30nm
4. nachádza sa v blízkosti jadra.
Funkcie:
1. podieľa sa na vylučovaní látok syntetizovaných bunkou (sekrécia)
2. tvorba lyzozómov
Ribozómy:
Štruktúra:
1. malé organely - 15-20 nm;
2. pozostávajú z 2 podjednotiek
3. obsahujú RNA a proteín
4. voľné alebo spojené s membránami
Funkcie:
syntéza proteínov na polyzóme
lyzozómy:
Štruktúra:
1. sférický membránový vak
2. veľa hydrolytických enzýmov (asi 40)
3. veľkosť - 1 mikrón
Funkcie:
1. trávenie látok
2. štiepenie odumretých častí bunky
Mitochondrie:
Štruktúra:
1. telieska od 0,5 -7 mikrónov
2. Obklopený membránou
3. vnútorné membrány – cristae
4. matrica (ribozómy, DNA, RNA)
5. Veľa enzýmov
Funkcie:
1. oxidácia organických látok
2. Syntéza ATF a skladovanie energie
3. syntéza vlastných bielkovín
Plazmatická membrána:
Štruktúra:
1. Hrúbka - 6-10 nm
2. Fluidno-mozaikový model konštrukcie:
a) lipidová dvojvrstva
b) dve vrstvy bielkovín, ktoré sa nachádzajú na povrchu lipidovej vrstvy, sú v nej ponorené, prenikajú do nej skrz naskrz.
Funkcie:
1. Obmedzuje obsah bunky (ochranné)
2. Určuje selektívnu priepustnosť:
a) difúzia
b) pasívna doprava
c) aktívny transport
3. Fagocytóza
4. Pinocytóza
5. Poskytuje podráždenosť
6. Poskytuje medzibunkové kontakty
Plastidy:
Štruktúra:
1. Veľkosť - 3-10 mikrónov
2. existujú tri typy (leukoplasty, chromoplasty, chloroplasty)
3. pokryté bielkovinovo-lipidovou membránou
4. matrica strómy
5.mať vnútorné membránové záhyby
6. stróma obsahuje DNA a ribozómy
7. membrány obsahujú chlorofyl
Funkcie:
1. Fotosyntéza
2. Náhradné
Jadro:
Štruktúra:
1. Veľkosť - 2-20 mikrónov
2. pokryté bielkovinovo-lipidovou membránou
3. karyoplazma – jadrová šťava
4. Jadierko (RNA, proteín)
5. Chromatín (DNA, proteín)
Funkcie:
1. Skladovanie DNA
2. transkripcia DNA
Vacuoly:
Štruktúra:
1. veľké sú charakteristické pre rastlinné bunky
2. Vaky sú naplnené bunkovou šťavou
3. v živočíšnych bunkách - malé:
a) kontrakcie
b) tráviaci
c) fagotické
Funkcie:
1. Regulovať osmotický tlak v bunkách
2. Akumulujú látky (pigmenty ovocných buniek, živiny, soli)
Cell Center:
Štruktúra:
1. Veľkosť - 0,1 - 0,3 mikrónov
2. pozostáva z dvoch centriolov a centrosféry
3. nemembránová štruktúra
4. obsahuje bielkoviny, sacharidy, DNA, RNA, lipidy
Funkcie:
1. Tvorí vreteno bunkového delenia, podieľa sa na delení buniek.
2. Podieľa sa na vývoji bičíkov a mihalníc
Cytoplazma:
Štruktúra:
1. Polotekutá hmota koloidnej štruktúry
2. pozostáva z hyaloplazmy (bielkoviny, lipidy, polysacharidy, RNA, katióny, anióny)
Funkcie:
1. Zjednocuje bunkové organely a zabezpečuje ich interakciu
Cytoskelet:
Štruktúra:
1. Štruktúra proteínovej povahy - mikrofilamenty (d = 4-7 nm) a mikrotubuly (d = 10-25 nm)
Funkcie:
1. Podpora
2. upevnenie organel v určitej polohe
Nezávislý biosystém, ktorý má základné vlastnosti všetkých živých vecí. Môže sa teda rozvíjať, množiť, presúvať, prispôsobovať a meniť. Okrem toho metabolizmus, špecifická štruktúra a usporiadanosť štruktúr a funkcií sú vlastné každej bunke.
Veda, ktorá študuje bunky, je cytológia. Jej predmetom sú štruktúrne jednotky mnohobunkových živočíchov a rastlín, jednobunkových organizmov – baktérií, prvokov a rias, pozostávajúcich len z jednej bunky.
Ak hovoríme o spoločná organizáciaštruktúrne jednotky živých organizmov, pozostávajú z obalu a jadra s jadierkom. Zahŕňajú aj bunkové organely, cytoplazmu. K dnešnému dňu boli vysoko vyvinuté rôzne výskumné metódy, ale mikroskopia zaujíma vedúce postavenie, čo vám umožňuje študovať štruktúru buniek a skúmať jej hlavné štrukturálne prvky.
Čo je to organoid?
Organely (tiež sa nazývajú organely) sú stálymi základnými prvkami každej bunky, vďaka ktorým je úplná a vykonáva určité funkcie. Toto sú štruktúry, ktoré sú životne dôležité pre udržanie jej aktivít.
Organoidy zahŕňajú jadro, lyzozómy, endoplazmatické retikulum a Golgiho komplex, vakuoly a vezikuly, mitochondrie, ribozómy a bunkové centrum (centrozóm). Patria sem aj štruktúry tvoriace cytoskelet bunky (mikrotubuly a mikrofilamenty), melanozómy. Samostatne je potrebné vyčleniť organely pohybu. Sú to mihalnice, bičíky, myofibrily a pseudopódy.
Všetky tieto štruktúry sú vzájomne prepojené a zabezpečujú koordinovanú činnosť buniek. To je dôvod, prečo otázka: "Čo je organoid?" - môžete odpovedať, že ide o zložku, ktorú možno prirovnať k orgánu mnohobunkového organizmu.
Klasifikácia organel
Bunky sa líšia veľkosťou a tvarom, ako aj funkciami, no zároveň majú podobnú chemickú štruktúru a jednotný princíp organizácie. Zároveň je dosť diskutabilná otázka, čo je to organoid a o aké štruktúry ide. Napríklad lyzozómy alebo vakuoly sa niekedy neoznačujú ako bunkové organely.
Ak hovoríme o klasifikácii týchto bunkových zložiek, potom sa rozlišujú nemembránové a membránové organely. Nemembránové - to je bunkové centrum a ribozómy. Organely pohybu (mikrotubuly a mikrofilamenty) sú tiež bez membrán.
Štruktúra membránových organel je založená na prítomnosti biologická membrána. Jednomembránové a dvojmembránové organely majú obal s jednoduchou štruktúrou, ktorý pozostáva z dvojitej vrstvy fosfolipidov a molekúl proteínov. Oddeľuje cytoplazmu od vonkajšie prostredie pomáha bunke udržať si svoj tvar. Stojí za to pripomenúť, že okrem membrány existuje aj vonkajšia celulózová membrána, ktorá sa nazýva bunková stena. Plní podpornú funkciu.
Membránové organely zahŕňajú EPS, lyzozómy a mitochondrie, ako aj lyzozómy a plastidy. Ich membrány sa môžu líšiť iba súborom proteínov.
Ak hovoríme o funkčnej schopnosti organel, potom niektoré z nich sú schopné syntetizovať určité látky. Takže dôležitými organelami syntézy sú mitochondrie, v ktorých sa tvorí ATP. Ribozómy, plastidy (chloroplasty) a drsné endoplazmatické retikulum sú zodpovedné za syntézu proteínov, hladké ER je zodpovedné za syntézu lipidov a sacharidov.
Zvážte štruktúru a funkcie organel podrobnejšie.
Nucleus
Táto organela je mimoriadne dôležitá, pretože pri jej odstránení bunky prestávajú fungovať a odumierajú.
Jadro má dvojitú membránu s mnohými pórmi. Pomocou nich je úzko spojená s endoplazmatickým retikulom a cytoplazmou. Táto organela obsahuje chromatín – chromozómy, ktoré sú komplexom bielkovín a DNA. Vzhľadom na to môžeme povedať, že je to jadro, ktoré je organelou, ktorá je zodpovedná za udržiavanie väčšiny genómu.
Tekutá časť jadra sa nazýva karyoplazma. Obsahuje produkty vitálnej aktivity štruktúr jadra. Najhustejšou zónou je jadro, v ktorom sú uložené ribozómy. komplexné bielkoviny a RNA, ako aj fosforečnany draslíka, horčíka, zinku, železa a vápnika. Jadierko predtým zmizne a znovu sa vytvorí v posledných fázach tohto procesu.
Endoplazmatické retikulum (retikulum)
EPS je jednomembránová organela. Zaberá polovicu objemu bunky a skladá sa z tubulov a cisterien, ktoré sú navzájom spojené, ako aj s cytoplazmatickou membránou a vonkajším obalom jadra. Membrána tohto organoidu má rovnakú štruktúru ako plazmalema. Táto štruktúra neporušené a neotvára sa do cytoplazmy.
Endoplazmatické retikulum je hladké a zrnité (drsné). Na vnútorný plášť granulovaný ER obsahuje ribozómy, v ktorých prebieha syntéza bielkovín. Na povrchu hladkého endoplazmatického retikula nie sú žiadne ribozómy, ale prebieha tu syntéza sacharidov a tukov.
Všetky látky, ktoré sa tvoria v endoplazmatickom retikule, sú transportované systémom tubulov a tubulov na miesto určenia, kde sa hromadia a následne využívajú v rôznych biochemických procesoch.
Vzhľadom na syntetizujúcu schopnosť EPS sa hrubé retikulum nachádza v bunkách, ktorých hlavnou funkciou je tvorba proteínov, a hladké retikulum sa nachádza v bunkách syntetizujúcich sacharidy a tuky. Okrem toho sa v hladkom retikule hromadia ióny vápnika, ktoré sú potrebné pre normálne fungovanie buniek alebo tela ako celku.
Treba tiež poznamenať, že ER je miestom vzniku Golgiho aparátu.
Lyzozómy, ich funkcie
Lyzozómy sú bunkové organely, ktoré sú reprezentované jednomembránovými vačkami okrúhleho tvaru s hydrolytickými a tráviacimi enzýmami (proteázy, lipázy a nukleázy). Obsah lyzozómov je charakterizovaný kyslým prostredím. Membrány týchto útvarov ich izolujú od cytoplazmy, čím bránia deštrukcii iných štruktúrnych zložiek buniek. Pri uvoľnení enzýmov lyzozómu do cytoplazmy dochádza k samodeštrukcii bunky – autolýze.
Je potrebné poznamenať, že enzýmy sa primárne syntetizujú na hrubom endoplazmatickom retikule, po ktorom sa presúvajú do Golgiho aparátu. Tu prechádzajú modifikáciou, sú zbalené do membránových vezikúl a začínajú sa oddeľovať, stávajú sa nezávislými zložkami bunky – lyzozómami, ktoré sú primárne a sekundárne.
Primárne lyzozómy sú štruktúry, ktoré sa oddeľujú od Golgiho aparátu, a sekundárne (tráviace vakuoly) sú tie, ktoré vznikajú ako výsledok fúzie primárnych lyzozómov a endocytických vakuol.
Vzhľadom na túto štruktúru a organizáciu možno rozlíšiť hlavné funkcie lyzozómov:
- trávenie rôzne látky vnútri bunky;
- zničenie bunkových štruktúr ktoré nie sú potrebné;
- účasť na procesoch bunkovej reorganizácie.
Vacuoly
Vakuoly sú jednomembránové sférické organely, ktoré sú zásobárňami vody a rozpustených organických a nie Organické zlúčeniny. Na tvorbe týchto štruktúr sa podieľa Golgiho aparát a ER.
V živočíšnej bunke je málo vakuol. Sú malé a nezaberajú viac ako 5% objemu. Ich hlavnou úlohou je zabezpečiť transport látok po celej bunke.
Vakuoly sú veľké a zaberajú až 90 % objemu. V zrelej bunke je iba jedna vakuola, ktorá zaujíma centrálnu polohu. Jeho membrána sa nazýva tonoplast a jeho obsah sa nazýva bunková šťava. Hlavnými funkciami rastlinných vakuol je zabezpečenie napätia bunkovej membrány, akumulácia rôznych zlúčenín a odpadových produktov bunky. Okrem toho tieto organely rastlinných buniek dodávajú vodu potrebnú pre proces fotosyntézy.
Ak hovoríme o zložení bunkovej šťavy, potom zahŕňa tieto látky:
- rezervný - organické kyseliny, sacharidy a bielkoviny, jednotlivé aminokyseliny;
- zlúčeniny, ktoré vznikajú počas života buniek a hromadia sa v nich (alkaloidy, triesloviny a fenoly);
- fytoncídy a fytohormóny;
- pigmenty, vďaka ktorým sú plody, korene a okvetné lístky natreté vhodnou farbou.
Golgiho komplex
Štruktúra organoidov nazývaných "Golgiho aparát" je pomerne jednoduchá. V rastlinných bunkách vyzerajú ako oddelené telá s membránou, v živočíšnych sú reprezentované cisternami, tubulmi a mechúrmi. Štrukturálna jednotka Golgiho komplexu je diktyozóm, ktorý predstavuje stoh 4-6 „nádrží“ a malých vezikúl, ktoré sa od nich oddeľujú a sú intracelulárne. dopravný systém a môže slúžiť aj ako zdroj lyzozómov. Počet diktyozómov sa môže meniť od jedného do niekoľkých stoviek.
Golgiho komplex sa zvyčajne nachádza v blízkosti jadra. V živočíšnych bunkách - blízko bunkové centrum. Hlavné funkcie týchto organel sú nasledovné:
- sekrécia a akumulácia proteínov, lipidov a sacharidov;
- modifikácia organických zlúčenín vstupujúcich do Golgiho komplexu;
- Táto organela je miestom tvorby lyzozómov.
Je potrebné poznamenať, že EPS, lyzozómy, vakuoly a Golgiho aparát spolu tvoria tubulárno-vakuolárny systém, ktorý rozdeľuje bunku na samostatné časti so zodpovedajúcimi funkciami. okrem toho tento systém zabezpečuje neustálu obnovu membrány.
Mitochondrie sú hnacou silou bunky
Mitochondrie sú tyčinkovité, guľovité alebo vláknité dvojmembránové organely, ktoré syntetizujú ATP. Majú hladký vonkajší povrch a vnútornú membránu s početnými záhybmi nazývanými cristae. Je potrebné poznamenať, že počet kristov v mitochondriách sa môže meniť v závislosti od energetických požiadaviek bunky. Na vnútornej membráne sú sústredené početné enzýmové komplexy syntetizujúce adenozíntrifosfát. Tu sa energia chemických väzieb premieňa na ATP. Okrem toho štiepenie prebieha v mitochondriách mastné kyseliny a sacharidy s uvoľňovaním energie, ktorá sa hromadí a využíva na procesy rastu a syntézy.
Vnútorné prostredie týchto organel sa nazýva matrica. Obsahuje kruhovú DNA a RNA, malé ribozómy. Je zaujímavé, že mitochondrie sú poloautonómne organely, keďže závisia od fungovania bunky, no zároveň si dokážu zachovať určitú nezávislosť. Sú teda schopné syntetizovať svoje vlastné proteíny a enzýmy, ako aj samy sa množiť.
Predpokladá sa, že mitochondrie vznikli, keď aeróbne prokaryotické organizmy vstúpili do hostiteľskej bunky, čo viedlo k vytvoreniu špecifického symbiotického komplexu. Mitochondriálna DNA má teda rovnakú štruktúru ako DNA moderných baktérií a syntéza proteínov v mitochondriách aj baktériách je inhibovaná rovnakými antibiotikami.
Plastidy – organely rastlinných buniek
Plastidy sú pomerne veľké organely. Sú prítomné len v rastlinných bunkách a tvoria sa z prekurzorov – proplastidov, obsahujú DNA. Tieto organely hrajú dôležitá úloha v metabolizme a sú oddelené od cytoplazmy dvojitou membránou. Okrem toho môžu tvoriť usporiadaný systém vnútorných membrán.
Plastidy sú troch typov:
Ribozómy
Čo sa nazýva organoid, sa nazýva pozostávajúci z dvoch fragmentov (malá a veľká podjednotka). Ich priemer je asi 20 nm. Nachádzajú sa v bunkách všetkých typov. Sú to organely živočíšnych a rastlinných buniek, baktérie. Tieto štruktúry sa tvoria v jadre, potom prechádzajú do cytoplazmy, kde sú voľne umiestnené alebo pripojené k EPS. V závislosti od syntetizačných vlastností ribozómy fungujú samostatne alebo sa spájajú do komplexov za vzniku polyribozómov. V tomto prípade sú tieto nemembránové organely viazané molekulou mediátorovej RNA.
Ribozóm obsahuje 4 molekuly rRNA, ktoré tvoria jeho chrbticu, ako aj rôzne proteíny. Hlavnou úlohou tohto organoidu je zostaviť polypeptidový reťazec, čo je prvý krok v syntéze bielkovín. Tie proteíny, ktoré sú tvorené ribozómami endoplazmatického retikula, dokáže využiť celý organizmus. Proteíny pre potreby jednotlivej bunky sú syntetizované ribozómami, ktoré sa nachádzajú v cytoplazme. Treba poznamenať, že ribozómy sa nachádzajú aj v mitochondriách a plastidoch.
bunkový cytoskelet
Bunkový cytoskelet je tvorený mikrotubulami a mikrofilamentami. Mikrotubuly sú cylindrické útvary s priemerom 24 nm. Ich dĺžka je 100 µm-1 mm. Hlavnou zložkou je proteín nazývaný tubulín. Nie je schopný kontrakcie a môže byť zničený kolchicínom. Mikrotubuly sa nachádzajú v hyaloplazme a vykonávajú tieto funkcie:
- vytvoriť elastický, ale zároveň pevný rám bunky, ktorý jej umožňuje udržať si svoj tvar;
- podieľať sa na procese distribúcie bunkových chromozómov;
- zabezpečiť pohyb organel;
- obsiahnuté v bunkovom centre, ako aj v bičíkoch a mihalniciach.
Mikrofilamenty sú vlákna, ktoré sú umiestnené pod a pozostávajú z proteínu aktínu alebo myozínu. Môžu sa stiahnuť, čo má za následok pohyb cytoplazmy alebo výčnelku bunková membrána. Okrem toho sa tieto zložky podieľajú na tvorbe konstrikcie počas delenia buniek.
Bunkové centrum (centrozóm)
Táto organela sa skladá z 2 centriolov a centrosféry. Cylindrický centriol. Jeho steny tvoria tri mikrotubuly, ktoré sa navzájom spájajú pomocou priečnych väzieb. Centrioly sú usporiadané v pároch navzájom v pravom uhle. Treba poznamenať, že bunkám vyšších rastlín tieto organely chýbajú.
Hlavnou úlohou bunkového centra je zabezpečiť rovnomernú distribúciu chromozómov počas delenia buniek. Je tiež centrom organizácie cytoskeletu.
Organely pohybu
Medzi organely pohybu patria riasinky, ako aj bičíky. Ide o drobné výrastky vo forme chĺpkov. Bičík obsahuje 20 mikrotubulov. Jeho základňa sa nachádza v cytoplazme a nazýva sa bazálne telo. Dĺžka bičíka je 100 µm alebo viac. Bičíky, ktoré majú veľkosť iba 10-20 mikrónov, sa nazývajú riasinky. Keď mikrotubuly kĺžu, riasinky a bičíky sú schopné oscilovať, čo spôsobuje pohyb samotnej bunky. Cytoplazma môže obsahovať kontraktilné fibrily nazývané myofibrily – sú to organely živočíšnej bunky. Myofibrily sa zvyčajne nachádzajú v myocytoch – bunkách svalové tkanivo ako aj v srdcových bunkách. Tvoria ich menšie vlákna (protofibrily).
Treba poznamenať, že zväzky myofibríl pozostávajú z tmavých vlákien - to sú anizotropné disky, ako aj svetlé oblasti - to sú izotropné disky. Štrukturálnou jednotkou myofibrily je sarkoméra. Toto je oblasť medzi anizotropným a izotropným diskom, ktorý má aktínové a myozínové vlákna. Keď sa posunú, sarkoméra sa stiahne, čo vedie k pohybu celku svalové vlákno. To využíva energiu ATP a iónov vápnika.
Pomocou bičíkov sa pohybujú prvoky a spermie zvierat. Cilia sú orgánom pohybu nálevníkov - topánok. U zvierat a ľudí pokrývajú dýchacie cesty Dýchacie cesty a pomáhajú zbaviť sa malých pevných častíc, ako je prach. Okrem toho existujú aj pseudopody, ktoré poskytujú améboidný pohyb a sú prvkami mnohých jednobunkových a živočíšnych buniek (napríklad leukocytov).
Väčšina rastlín sa nemôže pohybovať v priestore. Ich pohyby spočívajú v raste, pohyboch listov a zmenách toku cytoplazmy buniek.
Záver
Napriek všetkej rozmanitosti buniek majú všetky podobnú štruktúru a organizáciu. Štruktúra a funkcie organel sa vyznačujú identickými vlastnosťami, poskytovaním normálne fungovanie ako jednotlivé bunky, tak aj celý organizmus.
Tento vzorec možno vyjadriť nasledovne.
Tabuľka "Organoidy eukaryotických buniek"
Organoid | rastlinná bunka | zvieracia klietka | Hlavné funkcie |
Skladovanie DNA, transkripcia RNA a syntéza proteínov |
|||
endoplazmatického retikula | syntéza bielkovín, lipidov a sacharidov, akumulácia vápenatých iónov, tvorba Golgiho komplexu |
||
mitochondrie | syntéza ATP, vlastných enzýmov a bielkovín |
||
plastidy | účasť na fotosyntéze, akumulácia škrobu, lipidov, bielkovín, karotenoidov |
||
ribozómy | zostavenie polypeptidového reťazca (syntéza bielkovín) |
||
mikrotubuly a mikrofilamenty | nechajte bunku ponechať určitú formu, sú neoddeliteľnou súčasťou bunkové centrum, mihalnice a bičíky, zabezpečujú pohyb organel |
||
lyzozómy | trávenie látok vo vnútri bunky, deštrukcia jej nepotrebných štruktúr, účasť na reorganizácii buniek, spôsobujú autolýzu |
||
veľká centrálna vakuola | zabezpečuje napätie bunkovej membrány, hromadí živiny a odpadové produkty bunky, fytoncídy a fytohormóny, ako aj pigmenty, je zásobárňou vody |
||
golgiho komplex | vylučuje a akumuluje proteíny, lipidy a sacharidy, upravuje živiny, ktoré vstupujú do bunky, je zodpovedný za tvorbu lyzozómov |
||
bunkové centrum | existujú, okrem vyšších rastlín | je centrom organizácie cytoskeletu, zabezpečuje rovnomernú divergenciu chromozómov pri delení buniek |
|
myofibrily | poskytnúť svalovú kontrakciu |
Ak vyvodíme závery, môžeme povedať, že medzi živočíšnymi a rastlinnými bunkami sú menšie rozdiely. V čom funkčné vlastnosti a štruktúra organoidov (tabuľka vyššie to potvrdzuje) má všeobecný princíp organizácií. Bunka funguje ako harmonický a integrálny systém. Zároveň sú funkcie organel prepojené a sú zamerané na optimálnu prevádzku a udržiavanie vitálnej činnosti bunky.
Typ lekcie: kombinovaný.
Metódy: verbálny, vizuálny, praktický, problémový.
Ciele lekcie
Vzdelávacie: prehĺbiť vedomosti študentov o stavbe eukaryotických buniek, naučiť ich aplikovať na praktických hodinách.
Rozvíjanie: zlepšiť zručnosti študentov pri práci didaktický materiál; rozvíjať myslenie žiakov ponúkaním úloh na porovnávanie prokaryotických a eukaryotických buniek, rastlinných buniek a živočíšnych buniek s identifikáciou podobných a charakteristických znakov.
Vybavenie: plagát "Štruktúra cytoplazmatickej membrány"; karty úloh; handout (štruktúra prokaryotickej bunky, typická rastlinná bunka, štruktúra živočíšnej bunky).
Medzipredmetové komunikácie: botanika, zoológia, anatómia a fyziológia človeka.
Plán lekcie
I. Organizačný moment
Skontrolujte pripravenosť na lekciu.
Kontrola zoznamu študentov.
Prezentácia témy a cieľov lekcie.
II. Učenie sa nového materiálu
Rozdelenie organizmov na pro- a eukaryoty
Tvar buniek je mimoriadne rôznorodý: niektoré sú zaoblené, iné vyzerajú ako hviezdy s mnohými lúčmi, iné sú pretiahnuté atď. Bunky sa líšia aj veľkosťou – od najmenších, ťažko rozlíšiteľných vo svetelnom mikroskope, až po tie, ktoré sú dokonale viditeľné voľným okom (napríklad rybie a žabie vajíčka).
Akékoľvek neoplodnené vajíčko, vrátane obrovských fosílnych vajíčok dinosaurov, ktoré sa uchovávajú v paleontologických múzeách, boli tiež kedysi živými bunkami. Ak však hovoríme o hlavných prvkoch vnútorná štruktúra všetky bunky sú podobné.
prokaryoty (z lat. pro- pred, pred, namiesto a gréčtina. karyon- jadro) - sú to organizmy, ktorých bunky nemajú jadro ohraničené membránou, t.j. všetky baktérie, vrátane archaebaktérií a siníc. Celkový počet prokaryotických druhov je asi 6000. Všetka genetická informácia prokaryotickej bunky (genofóru) je obsiahnutá v jedinej kruhovej molekule DNA. Mitochondrie a chloroplasty chýbajú a funkcie dýchania alebo fotosyntézy, ktoré bunke dodávajú energiu, plní plazmatická membrána (obr. 1). Prokaryoty sa rozmnožujú bez výrazného sexuálneho procesu delením na dve časti. Prokaryoty sú schopné vykonávať množstvo špecifických fyziologických procesov: fixujú molekulárny dusík, vykonávajú mliečnu fermentáciu, rozkladajú drevo, oxidujú síru a železo.
Po úvodnom rozhovore študenti uvažujú o štruktúre prokaryotickej bunky, pričom porovnávajú hlavné znaky štruktúry s typmi eukaryotických buniek (obr. 1).
eukaryoty - Sú to vyššie organizmy, ktoré majú jasne definované jadro, ktoré je od cytoplazmy oddelené membránou (karyomembránou). Eukaryoty zahŕňajú všetky vyššie živočíchy a rastliny, ako aj jednobunkové a mnohobunkové riasy, huby a prvoky. Jadrová DNA v eukaryotoch je uzavretá v chromozómoch. Eukaryoty majú bunkové organely obmedzené membránami.
Rozdiely medzi eukaryotmi a prokaryotmi
- Eukaryoty majú skutočné jadro: genetický aparát eukaryotickej bunky je chránený obalom podobným obalu samotnej bunky.
– Organely obsiahnuté v cytoplazme sú obklopené membránou.
Štruktúra rastlinných a živočíšnych buniek
Bunka každého organizmu je systém. Skladá sa z troch vzájomne prepojených častí: membrána, jadro a cytoplazma.
Pri štúdiu botaniky, zoológie a anatómie človeka ste sa už zoznámili so štruktúrou rôzne druhy bunky. Pozrime sa v krátkosti na tento článok.
Cvičenie 1. Z obrázku 2 určite, ktoré organizmy a typy tkanív zodpovedajú bunkám pod číslami 1-12. Aký je dôvod ich tvaru?
Štruktúra a funkcie organel rastlinných a živočíšnych buniek
Pomocou obrázkov 3 a 4 a pomocou Biologického encyklopedický slovník a učebnicu žiaci vypĺňajú tabuľku porovnávajúcu živočíšne a rastlinné bunky.
Tabuľka. Štruktúra a funkcie organel rastlinných a živočíšnych buniek
bunkové organely |
Štruktúra organel |
Funkcia |
Prítomnosť organel v bunkách |
|
rastliny |
zvierat |
|||
chloroplast |
Je to druh plastidu |
Farbí rastliny na zeleno pre fotosyntézu |
||
leukoplast |
Škrupina pozostáva z dvoch elementárnych membrán; vnútorné, vrastajúce do strómy, tvorí niekoľko tylakoidov |
Syntetizuje a akumuluje škrob, oleje, bielkoviny |
||
Chromoplast |
Plastidy so žltou, oranžovou a červenou farbou, farbu majú na svedomí pigmenty - karotenoidy |
Červená, žltá farba jesenných listov, šťavnaté ovocie atď. |
||
Zaberá až 90 % objemu zrelej bunky, naplnenej bunkovou šťavou |
Udržiavanie turgoru, akumulácia rezervných látok a metabolických produktov, regulácia osmotického tlaku atď. |
|||
mikrotubuly |
Pozostáva z proteínového tubulínu, ktorý sa nachádza v blízkosti plazmatickej membrány |
Podieľať sa na ukladaní celulózy na bunkových stenách, pohybe rôznych organel v cytoplazme. Pri delení buniek tvoria základ štruktúry deliaceho vretienka mikrotubuly. |
||
Plazmová membrána (CPM) |
Pozostáva z lipidovej dvojvrstvy preniknutej proteínmi ponorenými do rôznych hĺbok |
Bariéra, transport látok, komunikácia medzi bunkami |
||
Hladký EPR |
Systém plochých a rozvetvených tubulov |
Vykonáva syntézu a uvoľňovanie lipidov |
||
Hrubý EPR |
Svoje meno dostal vďaka množstvu ribozómov na jeho povrchu. |
Syntéza proteínov, ich akumulácia a transformácia na uvoľnenie z bunky von |
||
Obklopený dvojitou jadrovou membránou s pórmi. Vonkajšia jadrová membrána tvorí súvislú štruktúru s membránou ER. Obsahuje jedno alebo viac jadierok |
Nosič dedičnej informácie, centrum regulácie bunkovej aktivity |
|||
bunková stena |
Skladá sa z dlhých molekúl celulózy usporiadaných do zväzkov nazývaných mikrofibrily |
Vonkajší rám, ochranný plášť |
||
Plazmodesmata |
Drobné cytoplazmatické kanály, ktoré prepichujú bunkové steny |
Spojte protoplasty susedných buniek |
||
Mitochondrie |
Syntéza ATP (ukladanie energie) |
|||
Golgiho aparát |
Pozostáva zo stohu plochých vakov - cisterien alebo diktyozómov |
Syntéza polysacharidov, tvorba CPM a lyzozómov |
||
lyzozómy |
intracelulárne trávenie |
|||
Ribozómy |
Skladá sa z dvoch nerovnakých podjednotiek |
Miesto biosyntézy bielkovín |
||
Cytoplazma |
Skladá sa z vody s veľkým množstvom rozpustených látok obsahujúcich glukózu, bielkoviny a ióny |
Obsahuje ďalšie organely bunky a prebiehajú všetky procesy bunkového metabolizmu. |
||
Mikrovlákna |
Aktínové vlákna sú zvyčajne usporiadané vo zväzkoch blízko povrchu buniek |
Podieľa sa na bunkovej pohyblivosti a pretváraní |
||
Centrioles |
Môže byť súčasťou mitotického aparátu bunky. Diploidná bunka obsahuje dva páry centriolov |
Podieľať sa na procese delenia buniek u zvierat; v zoospórach rias, machov a u prvokov tvoria bazálne telá riasiniek |
||
mikroklky |
výbežky plazmatickej membrány |
Zvýšiť vonkajší povrch bunky, mikroklky spolu tvoria hranicu bunky |
||
závery
1. Bunková stena, plastidy a centrálna vakuola sú vlastné iba rastlinným bunkám.
2. Lyzozómy, centrioly, mikroklky sú prítomné najmä len v bunkách živočíšnych organizmov.
3. Všetky ostatné organely sú charakteristické pre rastlinné aj živočíšne bunky.
Štruktúra bunkovej membrány
Bunková membrána sa nachádza mimo bunky a ohraničuje ju od vonkajšieho alebo vnútorného prostredia tela. Jeho základom je plazmalema (bunková membrána) a sacharidovo-proteínová zložka.
Funkcie bunkovej steny:
- udržuje tvar bunky a dodáva mechanickú pevnosť bunke a organizmu ako celku;
- Chráni bunku pred mechanickému poškodeniu a prenikanie škodlivých zlúčenín do neho;
- vykonáva rozpoznávanie molekulárnych signálov;
- reguluje výmenu látok medzi bunkou a prostredím;
- uskutočňuje medzibunkovú interakciu v mnohobunkovom organizme.
Funkcia bunkovej steny:
- predstavuje vonkajší rám - ochranný plášť;
- zabezpečuje transport látok (voda, soli, molekuly mnohých organických látok prechádzajú cez bunkovú stenu).
Vonkajšia vrstva živočíšnych buniek je na rozdiel od bunkových stien rastlín veľmi tenká a elastická. Nie je viditeľný pod svetelným mikroskopom a pozostáva z rôznych polysacharidov a bielkovín. Povrchová vrstva živočíšnych buniek je tzv glykokalyx, plní funkciu priameho spojenia živočíšnych buniek s vonkajším prostredím, so všetkými látkami, ktoré ho obklopujú, nehrá podpornú úlohu.
Pod glykokalyxou živočíšnej a bunkovej steny rastlinnej bunky sa nachádza plazmatická membrána, ktorá hraničí priamo s cytoplazmou. Plazmatická membrána obsahuje proteíny a lipidy. Sú usporiadané usporiadaným spôsobom v dôsledku rôznych chemických interakcií medzi sebou. Molekuly lipidov v plazmatickej membráne sú usporiadané v dvoch radoch a tvoria súvislú lipidovú dvojvrstvu. Proteínové molekuly netvoria súvislú vrstvu, nachádzajú sa v lipidovej vrstve a ponárajú sa do nej v rôznych hĺbkach. Molekuly proteínov a lipidov sú mobilné.
Funkcie plazmatickej membrány:
- tvorí bariéru, ktorá oddeľuje vnútorný obsah bunky od vonkajšieho prostredia;
- zabezpečuje transport látok;
- zabezpečuje komunikáciu medzi bunkami v tkanivách mnohobunkových organizmov.
Vstup látok do bunky
Povrch bunky nie je súvislý. V cytoplazmatickej membráne sú početné drobné otvory - póry, cez ktoré môžu ióny a malé molekuly, s pomocou alebo bez pomoci špeciálnych bielkovín, preniknúť do bunky. Navyše niektoré ióny a malé molekuly môžu vstúpiť do bunky priamo cez membránu. Vstupom najdôležitejších iónov a molekúl do bunky nie je pasívna difúzia, ale aktívny transport, ktorý si vyžaduje energiu. Transport látok je selektívny. Selektívna permeabilita bunkovej membrány je tzv semipermeabilita.
spôsobom fagocytóza vnútri bunky vstupujú: veľké molekuly organických látok, ako sú bielkoviny, polysacharidy, častice potravy, baktérie. Fagocytóza sa uskutočňuje za účasti plazmatickej membrány. V mieste, kde sa povrch bunky dostane do kontaktu s časticou nejakej hustej látky, sa membrána prehne, vytvorí vybranie a obklopí časticu, ktorá je v „membránovom puzdre“ ponorená do vnútra bunky. Vytvára sa tráviaca vakuola a v nej sa trávia organické látky, ktoré sa dostali do bunky.
Fagocytózou sa živia améby, nálevníky, zvieracie a ľudské leukocyty. Leukocyty absorbujú baktérie, ako aj rôzne pevné častice, ktoré sa náhodne dostanú do tela, čím ho chránia pred patogénnymi baktériami. Bunková stena rastlín, baktérií a modrozelených rias bráni fagocytóze, a preto sa v nich táto cesta látok vstupujúcich do bunky nerealizuje.
Cez plazmatickú membránu prenikajú do bunky aj kvapalné kvapôčky obsahujúce rôzne látky v rozpustenom a suspendovanom stave.Tento jav bol tzv. pinocytóza. Proces absorpcie tekutín je podobný fagocytóze. Kvapka tekutiny je ponorená do cytoplazmy v "membránovom obale". organickej hmoty, ktoré sa dostali do bunky spolu s vodou, sa začnú tráviť pod vplyvom enzýmov obsiahnutých v cytoplazme. Pinocytóza je v prírode rozšírená a vykonávajú ju bunky všetkých zvierat.
III. Konsolidácia študovaného materiálu
Na aké dve veľké skupiny sa delia všetky organizmy podľa štruktúry jadra?
Aké organely sa nachádzajú iba v rastlinných bunkách?
Aké organely sa nachádzajú iba v živočíšnych bunkách?
Aký je rozdiel medzi štruktúrou bunkovej steny rastlín a živočíchov?
Aké sú dva spôsoby vstupu látok do bunky?
Aký význam má fagocytóza pre zvieratá?