İnsan vücudundaki ana hücre türleri ve rolleri. Hücre yapısı Altyazılı hücre yapısı

HÜCRE TEORİSİ: Bu teorinin yaratıcısı, M. Schleiden, L. Oken'in çalışmalarına dayanan Alman bilim adamı T. Schwann'dır. , içinde 1838 -1839 İle birlikteşu açıklamaları yaptı:

MODERN HÜCRE TEORİSİ:

ökaryotlar (nükleer) ayrıca süper krallığı oluşturur. Mantarların, hayvanların, bitkilerin krallıklarını birleştirir.

Konu: Hücrenin yapısı ve işlevleri

Hücre yapısı. Sitoplazmanın yapısal sistemi

Canlılar, tüm türler için benzer bir hücresel yapıya sahiptir. Ancak, her krallığın kendine has özellikleri vardır. Bir hayvan hücresinin yapısı hakkında daha fazla bilgi edinmek için, sadece özellikleri değil, aynı zamanda organellerin işlevlerini de tanıtacağımız bu makale yardımcı olacaktır.

Karmaşık bir şekilde organize olmuş bir hayvan organizması, çok sayıda dokudan oluşur. Hücrenin şekli ve amacı, içinde bulunduğu doku tipine bağlıdır. Çeşitliliklerine rağmen hücresel yapıda ortak özellikleri tespit etmek mümkündür:

• zar içeriği birbirinden ayıran iki katmandan oluşur. dış ortam. Yapısında elastiktir, bu nedenle hücreler çeşitli şekillerde olabilir;
• sitoplazma hücre zarının içinde bulunur. Sürekli hareket eden viskoz bir sıvıdır;

Sitoplazmanın hücre içindeki hareketi nedeniyle çeşitli kimyasal işlemler ve metabolizma gerçekleşir.

• çekirdek - Var büyük bedenler bitkilerle karşılaştırıldığında. Merkezde bulunur, içinde bir nükleer meyve suyu, bir çekirdekçik ve kromozomlar vardır;
• mitokondri birçok kıvrımdan oluşur - cristae;
• endoplazmik retikulum birçok kanalı var besinler Golgi aygıtına girin;
• denilen bir dizi tübül golgi aygıtı , besin biriktirir;
• lizozomlar karbonhidrat ve diğer besin maddelerinin miktarını düzenler;
• ribozomlar endoplazmik retikulum çevresinde bulunur. Varlıkları ağı pürüzlü hale getirir, ER'nin pürüzsüz yüzeyi ribozomların yokluğunu gösterir;
• merkezcil - bitkilerde bulunmayan özel mikrotübüller.

Pirinç. 1. Bir hayvan hücresinin yapısı.

Bilim adamları son zamanlarda merkezcillerin varlığını keşfettiler. Çünkü sadece elektron mikroskobu yardımıyla görülebilir ve incelenebilirler.

Hücre organellerinin işlevleri

Her organoid belirli işlevleri yerine getirir, ortak çalışmaları tek bir uyumlu organizma oluşturur. Örneğin:

• hücre zarı maddelerin hücre içine ve dışına taşınmasını sağlar;
• çekirdeğin içinde nesilden nesile aktarılan genetik kod bulunur. Aynen öyle çekirdek diğer hücre organellerinin çalışmalarını düzenler;
• vücudun enerji istasyonları mitokondri . ATP'nin salınması sırasında ATP'nin oluştuğu yer burasıdır. çok sayıda enerji.

Pirinç. 2. Mitokondrinin yapısı

• duvarlarda golgi aygıtı diğer organellerin zarlarını oluşturmak için gerekli olan yağlar ve karbonhidratlar sentezlenir;
• lizozomlar gereksiz yağları ve karbonhidratları ve ayrıca zararlı maddeleri parçalamak;
• ribozomlar proteini sentezlemek;
• hücre merkezi (sentriyoller) Oyna önemli rol hücre mitozu sırasında iğ oluşumunda.

Pirinç. 3. Sentriyoller.

Farklı bitki hücresi hayvanın vakuolleri yoktur. Bununla birlikte, vücuttan atılması gereken maddeleri içeren geçici küçük vakuoller oluşabilir. 4.2. Alınan toplam puan: 706.

hücre yapısı

İnsan vücudu, diğer canlı organizmalar gibi hücrelerden oluşur. Vücudumuzdaki ana rollerden birini oynarlar. Hücrelerin yardımıyla büyüme, gelişme ve üreme gerçekleşir.

Şimdi biyolojide genellikle hücre denilen şeyin tanımını hatırlayalım.

Bir hücre, virüsler hariç tüm canlı organizmaların yapısında ve işleyişinde yer alan böyle temel bir birimdir. Kendi metabolizmasına sahiptir ve sadece bağımsız olarak var olmakla kalmaz, aynı zamanda kendini geliştirebilir ve çoğaltabilir. Kısacası, hücrenin herhangi bir organizma için en önemli ve gerekli yapı malzemesi olduğu sonucuna varabiliriz.

Tabii ki çıplak gözle kafesi görmeniz pek mümkün değil. Ama yardımla modern teknolojiler bir kişi sadece hücrenin kendisini bir ışık veya elektron mikroskobu altında incelemek için değil, aynı zamanda yapısını incelemek, bireysel dokularını izole etmek ve geliştirmek ve hatta genetik hücresel bilgiyi deşifre etmek için büyük bir fırsata sahiptir.

Şimdi, bu şekil yardımıyla hücrenin yapısını görsel olarak ele alalım:

hücre yapısı

Ancak ilginç bir şekilde, tüm hücrelerin aynı yapıya sahip olmadığı ortaya çıktı. Canlı bir organizmanın hücreleri ile bitkilerin hücreleri arasında bazı farklar vardır. Gerçekten de, bitki hücrelerinde plastidler, bir zar ve hücre özsuyu ile vakuoller vardır. Görselde hayvanların ve bitkilerin hücresel yapısını ve aralarındaki farkı görebilirsiniz:

Bitki ve hayvan hücrelerinin yapısı hakkında daha fazla bilgi için videoyu izleyerek öğreneceksiniz.

Gördüğünüz gibi hücreler, mikroskobik boyutlara sahip olmalarına rağmen yapıları oldukça karmaşıktır. Bu nedenle, şimdi hücrenin yapısı hakkında daha ayrıntılı bir çalışmaya geçeceğiz.

Bir hücrenin plazma zarı

Hücreyi kendi türünden ayırmak ve şekil vermek için insan hücresinin etrafında bir zar yer alır.

Membran, maddeleri kendi içinden kısmen geçirme yeteneğine sahip olduğundan, bu nedenle gerekli maddeler hücreye girer ve atık ürünler ondan çıkarılır.

Geleneksel olarak, hücre zarının, iki monomoleküler protein tabakasından ve bu tabakalar arasında yer alan bimoleküler bir lipid tabakasından oluşan ultramikroskopik bir film olduğunu söyleyebiliriz.

Bundan, hücre zarının bir dizi spesifik işlevi yerine getirdiği için yapısında önemli bir rol oynadığı sonucuna varabiliriz. Diğer hücreler arasında ve hücrelerle iletişim için koruyucu, engelleyici ve bağlantı işlevi görür. çevre.

Şimdi resme daha yakından bakalım. detaylı yapı membranlar:

sitoplazma

Hücrenin iç ortamının bir sonraki bileşeni sitoplazmadır. Diğer maddelerin içinde hareket edip çözündüğü yarı sıvı bir maddedir. Sitoplazma proteinler ve sudan oluşur.

Hücrenin içinde, sikloz adı verilen sitoplazmanın sürekli bir hareketi vardır. Siklosis dairesel veya ağ şeklindedir.

Ek olarak, sitoplazma hücrenin farklı kısımlarını birbirine bağlar. Bu ortamda hücrenin organelleri bulunur.

Organeller, belirli işlevleri olan kalıcı hücresel yapılardır.

Bu tür organeller, sitoplazmik matris, endoplazmik retikulum, ribozomlar, mitokondri vb. Gibi yapıları içerir.

Şimdi bu organellere daha yakından bakmaya ve hangi işlevleri yerine getirdiklerini bulmaya çalışacağız.

sitoplazma

sitoplazmik matris

Hücrenin ana kısımlarından biri sitoplazmik matristir. Bu sayede hücrede biyosentez işlemleri gerçekleşir ve bileşenleri enerji üreten enzimler içerir.

sitoplazmik matris

Endoplazmik retikulum

İçeride sitoplazmik bölge küçük kanallardan ve çeşitli boşluklardan oluşur. Bu kanallar birbirine bağlanarak endoplazmik retikulumu oluşturur. Böyle bir ağ, yapısında heterojendir ve tanecikli veya pürüzsüz olabilir.


Endoplazmik retikulum

hücre çekirdeği

çoğu önemli kısım Hemen hemen tüm hücrelerde bulunan hücre çekirdeğidir. Çekirdeği olan hücrelere ökaryot denir. Her hücre çekirdeği DNA içerir. Kalıtımın maddesidir ve hücrenin tüm özellikleri onun içinde şifrelenmiştir.

hücre çekirdeği

kromozomlar

Bir kromozomun yapısına mikroskop altında bakarsak, onun iki kromatitten oluştuğunu görebiliriz. Kural olarak, nükleer bölünmeden sonra kromozom tek kromatit olur. Ancak bir sonraki bölünmenin başlangıcında, kromozom üzerinde başka bir kromatit belirir.

kromozomlar

Çağrı Merkezi

revize ederek çağrı Merkezi anne ve kız merkezcillerden oluştuğu görülebilir. Bu tür merkezcillerin her biri silindirik bir nesnedir, duvarlar dokuz üçlü tübülden oluşur ve ortada homojen bir madde vardır.

Böyle bir hücre merkezi yardımıyla hayvan ve alt bitki hücrelerinin bölünmesi gerçekleşir.

Çağrı Merkezi

ribozomlar

Ribozomlar, hem hayvan hem de bitki hücrelerinde evrensel organellerdir. Ana işlevleri, işlevsel merkezde protein sentezidir.

ribozomlar

mitokondri

Mitokondri de mikroskobik organellerdir, ancak ribozomlardan farklı olarak, dış zarın pürüzsüz olduğu ve iç zarın cristae adı verilen çeşitli şekillerde çıkıntılara sahip olduğu iki zarlı bir yapıya sahiptirler. Mitokondri, solunum ve enerji merkezi rolünü oynar

mitokondri

golgi aygıtı

Ancak Golgi aparatının yardımıyla maddelerin birikmesi ve taşınması gerçekleşir. Ayrıca bu aparat sayesinde lizozom oluşumu ve lipid ve karbonhidrat sentezi gerçekleşir.

Yapı olarak, Golgi aygıtı, hilal veya çubuk şeklindeki bireysel gövdelere benzer.

golgi aygıtı

plastidler

Ancak bir bitki hücresi için plastidler bir enerji istasyonu rolünü oynar. Bir türden diğerine geçme eğilimindedirler. Plastidler kloroplast, kromoplast, lökoplast gibi çeşitlere ayrılır.

plastidler

lizozomlar

Enzimleri çözebilen sindirim vakuolüne lizozom denir. Yuvarlak bir şekle sahip mikroskobik tek zarlı organellerdir. Sayıları doğrudan hücrenin ne kadar canlı olduğuna ve fiziksel durumunun ne olduğuna bağlıdır.

Lizozom zarının tahrip olması durumunda, bu durumda hücre kendini sindirebilir.

lizozomlar

Hücreyi beslemenin yolları

Şimdi hücrelerin nasıl beslendiğine bakalım:

hücre nasıl beslenir

Burada, proteinlerin ve polisakkaritlerin hücreye fagositoz yoluyla nüfuz etme eğiliminde olduğu, ancak sıvı damlacıkların - pinositoz yoluyla olduğu belirtilmelidir.

Besinlerin içine girdiği hayvan hücrelerinin beslenme yöntemine fagositoz denir. Ve besinlerin hücreye zaten çözünmüş bir biçimde girdiği herhangi bir hücreyi beslemenin böyle evrensel bir yoluna pinositoz denir.

Ne tür bir fiziğe ait olduğunuzu ve insan kaslarının nasıl düzenlendiğini kendiniz anladınız. "Kas içine bakma" zamanı...

Başlamak için, vücudumuzda üç tip olduğunu hatırlayın (kim unuttu) veya anlayın (kim bilmiyordu). kas dokusu: kalp, pürüzsüz (kaslar iç organlar) yanı sıra iskelet.

Bu sitenin materyali çerçevesinde ele alacağımız iskelet kaslarıdır, çünkü. iskelet kasları ve bir sporcunun görüntüsünü oluşturur.

Kas dokusu hücresel bir yapıdır ve bir birim olarak hücredir. kas lifi, şimdi düşünmeliyiz.

İlk önce herhangi bir insan hücresinin yapısını anlamanız gerekir:

Şekilden de anlaşılacağı gibi, herhangi bir insan hücresi çok karmaşık bir yapıya sahiptir. Aşağıda vereceğim genel tanımlar bu sitenin sayfalarında bulunacaktır. Hücresel düzeyde kas dokusunun yüzeysel bir incelemesi için bunlar yeterli olacaktır:

çekirdek- DNA molekülleri şeklinde tüm kalıtsal bilgileri içeren hücrenin "kalbi". DNA molekülü şu şekle sahip bir polimerdir. çift ​​sarmal. Buna karşılık, sarmallar dört tipte bir dizi nükleotittir (monomerler). Vücudumuzdaki tüm proteinler bu nükleotidlerin dizilişiyle kodlanır.

Sitoplazma (sarkoplazma)- bir kas hücresinde) - çekirdeğin bulunduğu ortam diyebilir. Sitoplazma, lizozomlar, mitokondri, ribozomlar ve diğer organelleri içeren bir hücre sıvısıdır (sitosol).

mitokondri- oksidasyon gibi hücrenin enerji işlemlerini sağlayan organeller yağ asitleri ve karbonhidratlar. Oksidasyon sırasında enerji açığa çıkar. verilen enerji birleştirmeyi amaçlar adenesin difosfat (ADP) ve üçüncü fosfat grubu, oluşumu ile sonuçlanan Adenesin trifosfat (ATP)- hücrede meydana gelen tüm süreçleri destekleyen hücre içi bir enerji kaynağı (daha fazlası). Ters reaksiyon sırasında yeniden ADP oluşur ve enerji açığa çıkar.

enzimler- kimyasal reaksiyonların katalizörleri (hızlandırıcıları) olarak işlev gören ve böylece vücudumuzdaki kimyasal işlemlerin hızını önemli ölçüde artıran protein yapısındaki spesifik maddeler.

lizozomlar- enzimler içeren bir tür yuvarlak şekilli kabuk (yaklaşık 50). Lizozomların işlevi, hücre içi yapıların enzimler ve hücrenin dışarıdan emdiği her şey yardımıyla parçalanmasıdır.

ribozomlar- amino asitlerden bir protein molekülü oluşturmaya hizmet eden en önemli hücresel bileşenler. Protein oluşumu, hücrenin genetik bilgisi tarafından belirlenir.

Hücre duvarı (zar)- hücre bütünlüğünü sağlar ve hücre içi dengeyi düzenleyebilir. Membran, çevre ile alışverişi kontrol edebilir, yani. işlevlerinden biri, bazı maddeleri bloke etmek ve diğerlerini taşımaktır. Böylece, hücre içi ortamın durumu sabit kalır.

kas hücresi, vücudumuzdaki herhangi bir hücre gibi, yukarıdaki tüm bileşenlere sahiptir, ancak anlamanız son derece önemlidir. Genel yapıözellikle makalede açıklanan kas lifi.

Bu makalenin materyalleri telif hakkı yasası ile korunmaktadır. Kaynak gösterilmeden ve yazara bildirilmeden kopyalanması YASAKTIR!

Dünyadaki tüm hücresel yaşam formları, kurucu hücrelerinin yapısına göre iki krallığa ayrılabilir - prokaryotlar (prenükleer) ve ökaryotlar (nükleer). Prokaryotik hücreler yapı olarak daha basittir, görünüşe göre evrim sürecinde daha erken ortaya çıkmışlardır. ökaryotik hücreler- daha karmaşık, daha sonra ortaya çıktı. İnsan vücudunu oluşturan hücreler ökaryottur.

Çeşitli formlara rağmen, tüm canlı organizmaların hücrelerinin organizasyonu, tek tip yapısal ilkelere tabidir.

prokaryotik hücre

ökaryotik hücre

Ökaryot bir hücrenin yapısı

Hayvan hücresi yüzey kompleksi

içerir glikokaliks, plazmalemma ve sitoplazmanın altta yatan kortikal tabakası. Plazma zarına, dış hücre zarı olan plazmalemma da denir. Yaklaşık 10 nanometre kalınlığında biyolojik bir zardır. Hücrenin dışındaki ortamla ilgili olarak öncelikle bir sınırlayıcı işlev sağlar. Ayrıca, o gerçekleştirir taşıma işlevi. Hücre, zarının bütünlüğünü korumak için enerji harcamaz: moleküller, yağ moleküllerinin bir arada tutulduğu aynı prensibe göre tutulur - moleküllerin hidrofobik kısımlarının yakınlarda yer alması termodinamik olarak daha avantajlıdır. herbiri. Glikokaliks, plazmalemmaya "bağlanmış" oligosakaritler, polisakaritler, glikoproteinler ve glikolipidlerin moleküllerinden oluşur. Glikokaliks, reseptör ve işaretleyici işlevleri yerine getirir. Hayvan hücrelerinin plazma zarı esas olarak protein molekülleri, özellikle yüzey antijenleri ve reseptörleri ile serpiştirilmiş fosfolipidler ve lipoproteinlerden oluşur. Sitoplazmanın kortikal (plazma zarına bitişik) tabakasında, belirli bir şekilde sıralanmış hücre iskeleti - aktin mikrofilamentlerinin spesifik elemanları vardır. Kortikal tabakanın (korteks) ana ve en önemli işlevi psödopodial reaksiyonlardır: psödopodinin çıkarılması, bağlanması ve azaltılması. Bu durumda mikrofilamentler yeniden düzenlenir, uzatılır veya kısaltılır. Hücrenin şekli (örneğin, mikrovillilerin varlığı) ayrıca kortikal tabakanın hücre iskeletinin yapısına da bağlıdır.

Sitoplazmanın yapısı

Sitoplazmanın sıvı bileşenine sitozol de denir. Işık mikroskobu altında, hücre şuna benzer bir şeyle dolu gibi görünüyordu. sıvı plazma veya çekirdeğin ve diğer organellerin "yüzdüğü" bir sol. Aslında öyle değil. Ökaryotik bir hücrenin iç boşluğu kesinlikle düzenlidir. Organellerin hareketi, hücre içi "yollar" olarak görev yapan mikrotübüller adı verilen özel taşıma sistemleri ve "motorların" rolünü oynayan özel proteinler dinein ve kinesinlerin yardımıyla koordine edilir. Bireysel protein molekülleri de hücre içi boşluk boyunca serbestçe yayılmazlar, ancak yüzeylerinde tanınabilir özel sinyaller kullanılarak gerekli bölmelere yönlendirilirler. taşıma sistemleri hücreler.

Endoplazmik retikulum

Ökaryotik bir hücrede, endoplazmik retikulum (veya endoplazmik retikulum, EPR veya EPS) olarak adlandırılan, birbirine geçen (tüpler ve tanklar) bir zar bölme sistemi vardır. ER'nin ribozomların bağlı olduğu zarlara bağlı olan kısmına denir. taneli(veya kaba) endoplazmik retikuluma, zarlarında protein sentezi meydana gelir. Duvarlarında ribozom bulunmayan bölmeler şu şekilde sınıflandırılır: düz(veya agranüler) Lipidlerin sentezinde yer alan EPR. Pürüzsüz ve granüler ER'nin iç boşlukları izole değildir, ancak birbirine geçer ve nükleer zarın lümeni ile iletişim kurar.

golgi aygıtı

çekirdek

hücre iskeleti

merkezcil

mitokondri

Pro- ve ökaryotik hücrelerin karşılaştırılması

Uzun bir süre ökaryotlar ve prokaryotlar arasındaki en önemli fark, iyi oluşturulmuş bir çekirdek ve zar organellerinin varlığıydı. Ancak 1970'lerde ve 1980'lerde Bunun sadece hücre iskeletinin organizasyonundaki daha derin farklılıkların bir sonucu olduğu ortaya çıktı. Bir süredir hücre iskeletinin yalnızca ökaryotların karakteristiği olduğuna, ancak 1990'ların ortalarında olduğuna inanılıyordu. ökaryotik hücre iskeletinin ana proteinlerine homolog proteinler de bakterilerde bulunmuştur.

Ökaryotların bir mobil iç zar organelleri sistemi oluşturmasına izin veren özel olarak düzenlenmiş bir hücre iskeletinin varlığıdır. Ek olarak, hücre iskeleti endo ve ekzositoza izin verir (mitokondri ve plastidler dahil olmak üzere hücre içi ortakyaşarların ökaryotik hücrelerde ortaya çıkmasının endositozdan kaynaklandığı varsayılır). Başka temel işlevökaryotik hücre iskeleti - ökaryotik hücrenin çekirdeğinin (mitoz ve mayoz) ve vücudunun (sitotomi) bölünmesini sağlamak (prokaryotik hücrelerin bölünmesi daha basit bir şekilde düzenlenir). Hücre iskeletinin yapısındaki farklılıklar aynı zamanda pro ve ökaryotlar arasındaki diğer farklılıkları da açıklar - örneğin, prokaryotik hücre formlarının sabitliği ve basitliği ve formun önemli çeşitliliği ve onu ökaryotik ve aynı zamanda değiştirme yeteneği. ikincisinin nispeten büyük boyutu. Bu nedenle, prokaryotik hücrelerin boyutu ortalama 0,5-5 mikron, ökaryotik hücrelerin boyutları ortalama olarak 10 ila 50 mikron arasındadır. Ek olarak, yalnızca ökaryotlar arasında gerçekten dev hücreler vardır, örneğin büyük köpekbalıkları veya devekuşları yumurtaları (bir kuşun yumurtasında, tüm yumurta sarısı büyük bir yumurtadır), nöronlar büyük memeliler Hücre iskeleti tarafından güçlendirilen süreçleri onlarca santimetre uzunluğa ulaşabilir.

anaplazi

Yıkım hücre yapısı(örneğin, kötü huylu tümörlerde) anaplazi olarak adlandırılır.

Hücre keşfi tarihi

Hücreleri ilk gören İngiliz bilim adamı Robert Hooke'dur (bize Hooke yasası sayesinde bilinir). Yıl içinde mantar ağacının neden bu kadar iyi yüzdüğünü anlamaya çalışan Hooke, geliştirdiği bir mikroskop yardımıyla mantarın ince kısımlarını incelemeye başladı. Mantarın kendisine manastır hücrelerini hatırlatan birçok küçük hücreye bölündüğünü buldu ve bu hücrelere hücre adını verdi (İngilizce'de hücre "hücre, hücre, hücre" anlamına gelir). Yıl içinde, Hollandalı usta Antony van Leeuwenhoek (Anton van Leeuwenhoek, -) bir mikroskop kullanarak ilk kez bir su damlasında "hayvanlar" gördü - hareket eden canlı organizmalar. Böylece, zaten erken XVIII Yüzyıllar boyunca bilim adamları, yüksek büyütme altında bitkilerin hücresel bir yapıya sahip olduğunu biliyorlardı ve daha sonra tek hücreli organizmalar olarak bilinen bazı organizmaları gördüler. Bununla birlikte, organizmaların yapısının hücresel teorisi, daha güçlü mikroskoplar ortaya çıktıktan ve hücreleri sabitleme ve boyama yöntemleri geliştirildikten sonra ancak 19. yüzyılın ortalarında oluşturuldu. Kurucularından biri Rudolf Virchow'du, ancak fikirlerinde bir takım hatalar vardı: örneğin, hücrelerin birbirine zayıf bir şekilde bağlı olduğunu ve her birinin “kendi başına” var olduğunu varsayıyordu. Ancak daha sonra hücresel sistemin bütünlüğünü kanıtlamak mümkün oldu.

Ayrıca bakınız

• Bakteri, bitki ve hayvanların hücre yapısının karşılaştırılması

Bağlantılar

• Molecular Biology Of The Cell 4. Baskı 2002 - İngilizce Moleküler Biyoloji Ders Kitabı
• Cytology and Genetics (0564-3783), yazarın seçimine bağlı olarak Rusça, Ukraynaca ve İngilizce dillerinde makaleler yayınlar. ingilizce dili (0095-4527)