المكونات الرئيسية للخلية حقيقية النواة
يتم تنظيم الخلايا حقيقية النواة (الشكلان 1 و 2) بشكل أكثر تعقيدًا من الخلايا بدائية النواة. وهي متنوعة جدًا في حجمها (من عدة ميكرومتر إلى عدة سنتيمترات) وفي الشكل وفي السمات الهيكلية (الشكل 3).
تحتوي كل خلية حقيقية النواة على نواة منفصلة تحتوي على مادة وراثية مفصولة عن المصفوفة بواسطة الغشاء النووي (وهذا هو الاختلاف الرئيسي عن الخلايا بدائية النواة). تتركز المادة الوراثية بشكل أساسي في شكل كروموسومات ذات بنية معقدة وتتكون من خيوط DNA وجزيئات بروتينية. يحدث الانقسام الخلوي من خلال الانقسام (وللخلايا الجرثومية - الانقسام الاختزالي). بين حقيقيات النوى ، توجد كائنات أحادية الخلية ومتعددة الخلايا.
هناك العديد من النظريات حول أصل الخلايا حقيقية النواة ، إحداها تعايش جواني. دخلت خلية هوائية من النوع الشبيه بالبكتيريا إلى الخلية اللاهوائية غير المتجانسة ، والتي كانت بمثابة الأساس لظهور الميتوكوندريا. بدأت الخلايا الشبيهة باللولبيات في اختراق هذه الخلايا ، مما أدى إلى تكوين المريكزات. تم تسييج المادة الوراثية من السيتوبلازم ، ونشأت نواة ، وظهر الانقسام. تم اختراق بعض الخلايا حقيقية النواة بواسطة خلايا مثل الطحالب الخضراء المزرقة ، مما أدى إلى ظهور البلاستيدات الخضراء. هكذا نشأت مملكة النباتات فيما بعد.
يختلف حجم الخلايا في جسم الإنسان من 2-7 ميكرون (في الصفائح الدموية) إلى أحجام هائلة (تصل إلى 140 ميكرون في البيضة).
يتم تحديد شكل الخلايا من خلال الوظيفة التي تؤديها: الخلايا العصبية نجمية بسبب عدد كبير من العمليات (محور عصبي وتغصنات) ، وخلايا العضلات ممدودة ، حيث يجب أن تنقبض ، ويمكن أن تغير كريات الدم الحمراء شكلها عند التحرك من خلال الشعيرات الدموية الصغيرة .
إن بنية الخلايا حقيقية النواة للحيوانات والكائنات النباتية متشابهة جدًا. كل خلية يحدها من الخارج غشاء الخلية ، أو غشاء البلازما. يتكون من غشاء هيولي وطبقة جلايكوكاليكس (10-20 نانومتر) تغطيها من الخارج. مكونات Glycocalyx عبارة عن معقدات من عديد السكاريد مع البروتينات (البروتينات السكرية) والدهون (الدهون السكرية).
الغشاء السيتوبلازمي عبارة عن مركب من طبقة ثنائية الفسفوليبيد مع البروتينات والسكريات.
في الخلية ، يتم عزل النواة والسيتوبلازم. تتكون نواة الخلية من غشاء وعصير نووي ونواة وكروماتين. يتكون الغلاف النووي من غشاءين ، يفصل بينهما الفراغ المحيط بالنواة ، ويتخللها مسام.
يتكون جوهر النسغ النووي (المصفوفة) من بروتينات: خيطية ، أو ليفية (وظيفة داعمة) ، رنا كروي ، مغاير النواة و mRNA (نتيجة المعالجة).
النواة هي الهيكل الذي يحدث فيه تكوين ونضج RNA الريبوسومي (r-RNA).
الكروماتين على شكل كتل مبعثرة في النيوكليوبلازم وهو شكل بيني لوجود الكروموسومات.
في السيتوبلازم ، يتم عزل المادة الرئيسية (المصفوفة ، الهيالوبلازم) ، العضيات والشوائب.
يمكن أن تكون العضيات ذات أهمية عامة وخاصة (في الخلايا التي تؤدي وظائف محددة: الميكروفيلي للظهارة المعوية الماصة ، اللييفات العضلية للخلايا العضلية ، إلخ).
العضيات ذات الأهمية العامة - الشبكة الإندوبلازمية (ناعمة وخشنة) ، مجمع جولجي ، الميتوكوندريا ، الريبوسومات ومتعدد الجسيمات ، الجسيمات الحالة ، البيروكسيسومات ، الألياف الدقيقة والأنابيب الدقيقة ، المريكزات في مركز الخلية.
تحتوي الخلايا النباتية أيضًا على البلاستيدات الخضراء ، والتي تحدث فيها عملية التمثيل الضوئي.
أرز. واحد.هيكل خلية حقيقيات النوى. مخطط معمم
أرز. 2.بنية الخلية حسب المجهر الإلكتروني
أرز. 3.خلايا حقيقية النواة مختلفة: 1 - طلائية. 2 - الدم (كريات الدم الحمراء ، ل - الكريات البيض) ؛ 3 - الغضروف. 4 - العظام 5 - العضلات الملساء. 6 - النسيج الضام. 7 - الخلايا العصبية. 8 - الألياف العضلية المخططة
ومع ذلك ، فإن التنظيم العام ووجود المكونات الأساسية في جميع الخلايا حقيقية النواة متماثلان (الشكل 4).
الشكل 4.خلية حقيقية النواة (مخطط)
Krasnodembsky E.G. "علم الأحياء العام: دليل لطلاب المدارس الثانوية والمتقدمين للجامعات"
N. S. Kurbatova، E. A. Kozlova "ملاحظات محاضرة عن علم الأحياء العام"
يمكن تقسيم جميع الكائنات الحية إلى مجموعتين رئيسيتين: بدائيات النوىو حقيقيات النواة... تأتي هذه المصطلحات من الكلمة اليونانية كاريون ، والتي تعني جوهر. بدائيات النوى هي كائنات حية ما قبل النواة ليس لها نواة رسمية. تحتوي حقيقيات النوى على نواة على شكل. تشمل بدائيات النوى البكتيريا ، والبكتيريا الزرقاء ، والفطريات المخاطية ، والريكتسيات ، والكائنات الحية الأخرى ؛ حقيقيات النوى هي الفطريات والنباتات والحيوانات.
خلايا جميع حقيقيات النوى لها هيكل مماثل.
هم يتألفون من السيتوبلازم والنواة، والتي تمثل معًا المحتويات الحية للخلية - البروتوبلاست. السيتوبلازم شبه سائل مادة أساسيةأو هيالوبلازم مو ،مع الهياكل داخل الخلايا المغمورة فيه - عضيات تؤدي وظائف مختلفة.
من الخارج ، السيتوبلازم محاط بغشاء بلازما. تحتوي الخلايا النباتية والفطرية أيضًا على غشاء خلوي صلب. توجد فجوات في سيتوبلازم الخلايا النباتية والفطرية - فقاعات مملوءة بالماء ومواد مختلفة مذابة فيها.
بالإضافة إلى ذلك ، قد تحتوي الخلية على شوائب - مغذيات احتياطية أو منتجات نهائية لعملية التمثيل الغذائي.
| غشاء البلازما (غشاء البلازما) | طبقة مزدوجة من الدهون والبروتينات مغمورة فيه | ينظم بشكل انتقائي عملية التمثيل الغذائي بين الخلية والبيئة الخارجية. يوفر الاتصال بين الخلايا المجاورة |
| النواة | له غشاء مزدوج يحتوي على DNA | تخزين ونقل المادة الوراثية إلى الخلايا الوليدة. ينظم النشاط الخلوي |
| الميتوكوندريا. موجود في الخلايا النباتية والحيوانية |
محاطة بغشاء مزدوج ؛ يتشكل الغشاء الداخلي من طيات - cristae. يحتوي على DNA دائري ، ريبوسومات ، العديد من الإنزيمات |
تنفيذ مرحلة الأكسجين في التنفس الخلوي (تخليق ATP) |
| البلاستيدات. محتواة في الخلية النباتية | هيكل ثنائي الغشاء. مشتقات الغشاء الداخلي - الثايلاكويدات (تحتوي على الكلوروفيل في البلاستيدات الخضراء). | التمثيل الضوئي وتخزين العناصر الغذائية |
| الشبكة الإندوبلازمية (ER) | نظام الأكياس الغشائية المسطحة - الخزانات ، التجاويف ، الأنابيب | توجد الريبوسومات في ER الخام. في خزاناته ، يتم عزل البروتينات المصنعة وتنضج. نقل البروتينات المركبة. يتم تصنيع الدهون والمنشطات في أغشية ER الملساء. تخليق الغشاء |
| مجمع جولجي (KG) | نظام من الخزانات المسطحة أحادية الغشاء ، يتمدد أمبوليلي في نهايات الخزانات والفقاعات التي تنفصل أو تنضم إلى الخزانات | تراكم وتحول البروتينات والدهون وتوليف السكريات. تشكيل حويصلات إفرازية ، وإزالة المواد خارج الخلية. تكوين الجسيمات الحالة |
| الجسيمات المحللة | حويصلات غشاء مفردة تحتوي على إنزيمات متحللة للماء | الهضم داخل الخلايا ، انقسام العضيات التالفة ، الخلايا الميتة ، الأعضاء |
| الريبوسومات | وحدتان فرعيتان (كبيرة وصغيرة) ، تتكونان من الرنا الريباسي والبروتينات | تجميع جزيئات البروتين |
| سنتريولي | نظام الأنابيب الدقيقة (9 × 3) مبني من وحدات فرعية بروتينية | مراكز تنظيم الأنابيب الدقيقة (تشارك في تكوين الهيكل الخلوي ، ومغزل الانقسام الخلوي ، والأهداب ، والسوط) |
أنواع التنظيم الخلوي
من بين جميع الكائنات الحية الموجودة حاليًا على الأرض ، هناك مجموعتان مميزتان: الفيروسات والعاقمات التي ليس لها بنية خلوية ؛ يتم تمثيل جميع الكائنات الحية الأخرى من خلال مجموعة متنوعة من أشكال الحياة الخلوية.
هناك نوعان من التنظيم الخلوي: بدائية النواة وحقيقية النواة.
خلايا من النوع بدائية النواة لها بنية بسيطة نسبيًا. ليس لديهم نواة معزولة شكليًا ، فالكروموسوم الوحيد يتكون من DNA دائري ويقع في السيتوبلازم ؛ العضيات الغشائية غائبة (تؤدي وظيفتها غزوات مختلفة لغشاء البلازما) ؛ هناك العديد من الريبوسومات الصغيرة في السيتوبلازم ؛ الأنابيب الدقيقة غائبة ، وبالتالي فإن السيتوبلازم غير متحرك ، والأهداب والسوط لهما هيكل خاص.
تصنف البكتيريا على أنها بدائيات النوى.
تنتمي معظم الكائنات الحية الحديثة إلى إحدى الممالك الثلاث - النباتات أو الفطريات أو الحيوانات ، متحدة في المملكة الفائقة لحقيقيات النوى.
اعتمادًا على عدد الكائنات الحية التي تتكون منها ، تنقسم الأخيرة إلى أحادية الخلية ومتعددة الخلايا. تتكون الكائنات وحيدة الخلية من خلية واحدة تؤدي جميع الوظائف. العديد من هذه الخلايا أكثر تعقيدًا بكثير من تلك الموجودة في الكائن متعدد الخلايا.
جميع بدائيات النوى أحادية الخلية ، وكذلك البروتوزوا ، وبعض الطحالب الخضراء والفطريات.
تشكل الأغشية البيولوجية أساس التنظيم الهيكلي للخلية. تتكون الأغشية من البروتينات والدهون. تحتوي الأغشية أيضًا على كربوهيدرات في شكل دهون سكرية وبروتينات سكرية موجودة على السطح الخارجي للغشاء.
مجموعة البروتينات والكربوهيدرات الموجودة على سطح الغشاء لكل خلية محددة وتحدد بيانات "جواز السفر" الخاص بها. تتميز الأغشية بخاصية النفاذية الانتقائية ، فضلاً عن خاصية الاستعادة التلقائية لسلامة الهيكل.
أنها تشكل أساس غشاء الخلية ، وتشكل عددًا من الهياكل الخلوية.
هيكل خلية حقيقيات النوى
مخطط هيكل غشاء البلازما:
1 - الفسفوليبيدات ؛
2 - الكوليسترول
3 - بروتين متكامل
4 - سلسلة جانبية قليلة السكاريد.
نمط حيود الإلكترون لمركز الخلية (مركزان في نهاية فترة G1 من دورة الخلية):
1 - المريكزات في المقطع العرضي ؛
2 - المريكزات في المقطع الطولي.
مجمع جولجي:
1 - الدبابات
2 - حويصلات (حويصلات) ؛
3 - فجوة كبيرة.
تتكون الخلية حقيقية النواة النموذجية من ثلاثة مكونات: الغشاء والسيتوبلازم والنواة.
غشاء الخلية
في الخارج ، يحيط بالخلية غشاء ، أساسه غشاء البلازما ، أو غشاء البلازما (انظر.
أرز. 2) ، والتي لها هيكل نموذجي وسمك 7.5 نانومتر.
يؤدي غشاء الخلية وظائف مهمة ومتنوعة للغاية: فهو يحدد شكل الخلية ويحافظ عليها ؛ يحمي الخلية من التأثيرات الميكانيكية لاختراق العوامل البيولوجية الضارة ؛ ينفذ استقبال العديد من الإشارات الجزيئية (على سبيل المثال ، الهرمونات) ؛ يقيد المحتويات الداخلية للخلية ؛ ينظم عملية التمثيل الغذائي بين الخلية والبيئة ، مما يضمن ثبات التركيب داخل الخلايا ؛ يشارك في تكوين الاتصالات بين الخلايا وأنواع مختلفة من نتوءات محددة من السيتوبلازم (ميكروفيلي ، أهداب ، سوط).
يُطلق على مكون الكربون في غشاء الخلايا الحيوانية اسم glycocalyx.
يحدث تبادل المواد بين الخلية وبيئتها باستمرار.
تعتمد آليات نقل المواد داخل وخارج الخلية على حجم الجسيمات المنقولة. يتم نقل الجزيئات والأيونات الصغيرة بواسطة الخلية مباشرة عبر الغشاء في شكل نقل نشط وسلبي.
اعتمادًا على النوع والاتجاه ، يتم تمييز الالتقام الخلوي والإفراز الخلوي.
يُطلق على امتصاص وإطلاق الجسيمات الصلبة والكبيرة على التوالي اسم البلعمة والبلعمة العكسية ، والجسيمات السائلة أو الذائبة - كثرة الخلايا والكريات العكسية.
السيتوبلازم.
عضويات وشوائب
السيتوبلازم هو المحتويات الداخلية للخلية ويتكون من الهيالوبلازم والتركيبات المختلفة داخل الخلايا الموجودة فيه.
الهيالوبلازم(المصفوفة) عبارة عن محلول مائي من مواد عضوية وغير عضوية قادرة على تغيير لزوجتها وتكون في حالة حركة مستمرة. القدرة على الحركة ، أو التدفق ، السيتوبلازم يسمى cyclosis.
المصفوفة هي بيئة نشطة تحدث فيها العديد من العمليات الفيزيائية والكيميائية والتي توحد جميع عناصر الخلية في نظام واحد.
يتم تمثيل الهياكل السيتوبلازمية للخلية من خلال الادراج والعضيات.
الادراج غير مستقرة نسبيًا ، وتوجد في أنواع معينة من الخلايا في لحظات معينة من الحياة ، على سبيل المثال ، كمصدر للمواد الغذائية (حبوب النشا ، والبروتينات ، وقطرات الجليكوجين) أو المنتجات التي تفرز من الخلية.
العضيات هي مكونات دائمة ولا غنى عنها لمعظم الخلايا ، والتي لها بنية محددة وتؤدي وظيفة حيوية.
تشمل عضيات الغشاء للخلية حقيقية النواة الشبكة الإندوبلازمية وجهاز جولجي والميتوكوندريا والجسيمات الحالة والبلاستيدات.
الشبكة الأندوبلازمية.
تمتلئ المنطقة الداخلية بأكملها من السيتوبلازم بالعديد من القنوات والتجاويف الصغيرة ، والتي تكون جدرانها أغشية مشابهة في هيكلها لغشاء البلازما. تتفرع هذه القنوات وتتصل ببعضها البعض وتشكل شبكة تسمى الشبكة الإندوبلازمية.
الشبكة الإندوبلازمية غير متجانسة في الهيكل.
هناك نوعان معروفان منها - حبيبي وسلس. يوجد على أغشية القنوات وتجاويف الشبكة الحبيبية العديد من الأجسام الصغيرة المستديرة - الريبوسومات ، التي تعطي الأغشية مظهرًا خشنًا. لا تحمل أغشية الشبكة الإندوبلازمية الملساء الريبوسومات على سطحها.
للشبكة الإندوبلازمية العديد من الوظائف المختلفة. تتمثل الوظيفة الرئيسية للشبكة الإندوبلازمية الحبيبية في المشاركة في تخليق البروتين ، والذي يتم إجراؤه في الريبوسومات.
على أغشية الشبكة الإندوبلازمية الملساء ، يتم تصنيع الدهون والكربوهيدرات. تتراكم كل منتجات التخليق هذه في قنوات وتجويفات ، ثم يتم نقلها إلى عضيات الخلية المختلفة ، حيث يتم استهلاكها أو تراكمها في السيتوبلازم على شكل شوائب خلوية.
تربط الشبكة الإندوبلازمية العضيات الرئيسية للخلية.
جهاز جولجي... في العديد من الخلايا الحيوانية ، على سبيل المثال في الخلايا العصبية ، تأخذ شكل شبكة معقدة تقع حول النواة.
في خلايا النباتات والأوليات ، يتم تمثيل جهاز جولجي بأجسام فردية على شكل هلال أو قضيب. يتشابه هيكل هذا العضوي في خلايا الكائنات الحية النباتية والحيوانية ، على الرغم من تنوع شكله.
يتضمن جهاز جولجي: تجاويف تحدها أغشية وتقع في مجموعات (5-10 لكل مجموعة) ؛ فقاعات كبيرة وصغيرة تقع في نهايات التجاويف.
كل هذه العناصر تشكل عقدة واحدة.
يمتلك جهاز جولجي العديد من الوظائف المهمة. يتم نقل منتجات النشاط الاصطناعي للخلية - البروتينات والكربوهيدرات والدهون - إليها عبر قنوات الشبكة الإندوبلازمية. تتراكم كل هذه المواد أولاً ، ثم في شكل فقاعات كبيرة وصغيرة تدخل السيتوبلازم ويتم استخدامها إما في الخلية نفسها في مسار حياتها ، أو يتم إزالتها منها واستخدامها في الجسم.
على سبيل المثال ، يتم تصنيع الإنزيمات الهاضمة في خلايا البنكرياس في الثدييات ، والتي تتراكم في تجاويف العضوي. ثم تتشكل حويصلات مليئة بالأنزيمات. يتم إزالتها من الخلايا إلى قناة البنكرياس ، حيث تتدفق إلى التجويف المعوي. وظيفة أخرى مهمة لهذه العضية هي أن الدهون والكربوهيدرات (السكريات) يتم تصنيعها على أغشيتها ، والتي تستخدم في الخلية والتي تشكل جزءًا من الأغشية.
بفضل نشاط جهاز جولجي ، يحدث تجديد ونمو غشاء البلازما.
الميتوكوندريا.يحتوي السيتوبلازم في معظم خلايا الحيوانات والنباتات على أجسام صغيرة (0.2-7 ميكرون) - الميتوكوندريا (اليونانية.
"ميتوس" - خيط ، "كوندريون" - حبوب ، حبيبات).
تظهر الميتوكوندريا بوضوح في المجهر الضوئي ، حيث يمكنك فحص شكلها وموقعها وعدّها. تمت دراسة التركيب الداخلي للميتوكوندريا باستخدام المجهر الإلكتروني. يتكون غشاء الميتوكوندريا من غشاءين - خارجي وداخلي. الغشاء الخارجي أملس لا يشكل أي ثنيات أو نتوءات. من ناحية أخرى ، يشكل الغشاء الداخلي طيات عديدة يتم توجيهها إلى تجويف الميتوكوندريا.
طيات الغشاء الداخلي تسمى cristae (لات. "Crista" - قمة ، ثمرة). عدد cristae ليس هو نفسه في الميتوكوندريا من الخلايا المختلفة. يمكن أن يكون هناك من عدة عشرات إلى عدة مئات ، وهناك العديد من الكرستيات بشكل خاص في الميتوكوندريا للخلايا العاملة بنشاط ، على سبيل المثال ، خلايا العضلات.
تسمى الميتوكوندريا "محطات الطاقة" للخلايا لأن وظيفتها الرئيسية هي تخليق حمض الأدينوزين ثلاثي الفوسفوريك (ATP). يتم تصنيع هذا الحمض في الميتوكوندريا لخلايا جميع الكائنات الحية وهو مصدر عالمي للطاقة اللازمة لتنفيذ العمليات الحيوية للخلية والكائن الحي بأكمله.
تتشكل الميتوكوندريا الجديدة عن طريق انقسام الميتوكوندريا الموجودة بالفعل في الخلية.
الجسيمات المحللة.
هم أجسام صغيرة مستديرة. يتم تحديد كل ليسوسوم من السيتوبلازم بواسطة غشاء. يوجد داخل الليزوزوم إنزيمات تكسر البروتينات والدهون والكربوهيدرات والأحماض النووية.
تقترب الليزوزومات من جسيمات الطعام التي دخلت السيتوبلازم ، وتندمج معها ، وتتشكل فجوة هضمية واحدة ، يوجد بداخلها جزيء غذائي محاط بالإنزيمات الليزوزومية.
المواد التي تكونت نتيجة لهضم جزيئات الطعام تدخل السيتوبلازم وتستخدمها الخلية.
تمتلك الجسيمات الحالة القدرة على هضم العناصر الغذائية بنشاط ، وتشارك في إزالة أجزاء من الخلايا والخلايا الكاملة والأعضاء التي تموت في عملية النشاط الحيوي. يحدث تكوين الجسيمات الحالة الجديدة باستمرار في الخلية. يتم تصنيع الإنزيمات الموجودة في الجسيمات الحالة ، مثل أي بروتينات أخرى ، على ريبوسومات السيتوبلازم.
ثم تمر هذه الإنزيمات عبر قنوات الشبكة الإندوبلازمية إلى جهاز جولجي ، في التجاويف التي تتشكل فيها الجسيمات الحالة. في هذا الشكل ، تدخل الجسيمات الحالة إلى السيتوبلازم.
البلاستيدات.تم العثور على البلاستيدات في السيتوبلازم لخلايا جميع النباتات.
في الخلايا الحيوانية ، البلاستيدات غائبة. هناك ثلاثة أنواع رئيسية من البلاستيدات: الأخضر - البلاستيدات الخضراء ؛ الأحمر والبرتقالي والأصفر - كروموبلاستس. عديم اللون - كريات الدم البيضاء.
مطلوب أيضًا لمعظم الخلايا عضيات بدون هيكل غشائي... وتشمل هذه الريبوسومات ، والألياف الدقيقة ، والأنابيب الدقيقة ، ومركز الخلية.
الريبوسومات... تم العثور على الريبوسومات في خلايا جميع الكائنات الحية. هذه أجسام مجهرية ذات شكل دائري يبلغ قطرها 15-20 نانومتر.
يتكون كل ريبوسوم من جسيمين من أحجام مختلفة ، صغيرة وكبيرة.
تحتوي خلية واحدة على عدة آلاف من الريبوسومات ، وتقع إما على أغشية الشبكة الإندوبلازمية الحبيبية ، أو تقع بحرية في السيتوبلازم.
تشمل الريبوسومات البروتينات والحمض النووي الريبي. وظيفة الريبوسومات هي تخليق البروتين. يعد تخليق البروتين عملية معقدة لا يتم تنفيذها بواسطة ريبوسوم واحد ، ولكن بواسطة مجموعة كاملة ، بما في ذلك ما يصل إلى عدة عشرات من الريبوسومات المدمجة. هذه المجموعة من الريبوسومات تسمى polysome. تتراكم البروتينات المُصنَّعة أولاً في قنوات وتجاويف الشبكة الإندوبلازمية ، ثم يتم نقلها إلى العضيات ومناطق الخلية حيث يتم استهلاكها.
تمثل الشبكة الإندوبلازمية والريبوسومات الموجودة على أغشيتها جهازًا واحدًا للتخليق الحيوي ونقل البروتينات.
الأنابيب الدقيقة والألياف الدقيقة -هياكل شبيهة بالخيوط تتكون من بروتينات مقلصة مختلفة وتحدد الوظائف الحركية للخلية. تشبه الأنابيب الدقيقة أسطوانات مجوفة ، تتكون جدرانها من بروتينات - توبولين. الألياف الدقيقة عبارة عن هياكل خيطية رفيعة جدًا وطويلة تتكون من الأكتين والميوسين.
تتخلل الأنابيب الدقيقة والألياف الدقيقة السيتوبلازم بأكمله للخلية ، وتشكل هيكلها الخلوي ، وتتسبب في حدوث داء الحلقات ، وحركة العضيات داخل الخلايا ، وفصل الكروموسوم أثناء انقسام المواد النووية ، وما إلى ذلك.
مركز الخلية (الجسيم المركزي).
في الخلايا الحيوانية ، يقع العضو العضوي بالقرب من النواة ، وهو ما يسمى مركز الخلية. يتكون الجزء الرئيسي من مركز الخلية من جسمين صغيرين - مريكزان ، يقعان في منطقة صغيرة من السيتوبلازم المضغوط. كل مريكز له شكل أسطوانة يصل طولها إلى 1 ميكرومتر. تلعب المريكزات دورًا مهمًا في انقسام الخلايا ؛ يشاركون في تكوين مغزل الانشطار.
في سياق التطور ، تكيفت الخلايا المختلفة للعيش في ظروف مختلفة وأداء وظائف محددة.
هذا يتطلب وجود عضيات خاصة فيها ، والتي تسمى متخصصة ، على عكس العضيات ذات الأغراض العامة التي تمت مناقشتها أعلاه.
وتشمل هذه الفجوات الانقباضية في البروتوزوا ، واللييفات العضلية للألياف العضلية ، واللييفات العصبية والحويصلات المشبكية للخلايا العصبية ، والميكروفيلي للخلايا الظهارية ، والأهداب والسوط لبعض الأوليات.
النواة- أهم مكون للخلايا حقيقية النواة. تحتوي معظم الخلايا على نواة واحدة ، ولكن توجد أيضًا خلايا متعددة النوى (في عدد من البروتوزوا ، في العضلات الهيكلية للفقاريات). تفقد بعض الخلايا المتخصصة للغاية نواتها (خلايا الدم الحمراء في الثدييات ، على سبيل المثال).
النواة ، كقاعدة عامة ، لها شكل كروي أو بيضاوي ، وفي كثير من الأحيان يمكن أن تكون مجزأة أو مغزلية.
تشتمل النواة على الغلاف النووي و karyoplasm ، والذي يحتوي على الكروماتين (الكروموسومات) والنواة.
قذيفة نوويةيتكون من غشاءين (خارجي وداخلي) ويحتوي على العديد من المسام التي يتم من خلالها تبادل المواد المختلفة بين النواة والسيتوبلازم.
Karyoplasm (نيوكليوبلازم)هو محلول شبيه بالهلام يحتوي على مجموعة متنوعة من البروتينات والنيوكليوتيدات والأيونات وكذلك الكروموسومات والنواة.
النواة- جسم صغير مستدير ، ملطخ بشدة ويوجد في نوى الخلايا غير المنقسمة.
تتمثل وظيفة النواة في تصنيع الرنا الريباسي ودمجها مع البروتينات ، أي تجميع الجسيمات الفرعية الريبوسوم.
الكروماتين - كتل وحبيبات وتركيبات خيطية ، ملطخة على وجه التحديد ببعض الأصباغ ، تتكون من جزيئات الحمض النووي في مجمع مع البروتينات. الأقسام المختلفة من جزيئات الحمض النووي في الكروماتين لها درجة مختلفة من التصاعد ، وبالتالي تختلف في شدة اللون وطبيعة النشاط الجيني.
الكروماتين هو شكل من أشكال وجود المادة الوراثية في الخلايا غير المنقسمة ويوفر إمكانية مضاعفة وتحقيق المعلومات الواردة فيه.
في عملية الانقسام الخلوي ، يحدث تصاعد الحمض النووي وتشكل هياكل الكروماتين الكروموسومات.
الكروموسومات- الهياكل الكثيفة والملوثة بشكل مكثف ، وهي وحدات التنظيم المورفولوجي للمادة الوراثية وتضمن توزيعها الدقيق أثناء انقسام الخلية.
عدد الكروموسومات في خلايا كل نوع بيولوجي ثابت. عادة في نوى خلايا الجسم (الجسدية) يتم عرض الكروموسومات في أزواج ، في الخلايا الجرثومية لا يتم إقرانها. تسمى مجموعة واحدة من الكروموسومات في الخلايا الجرثومية أحادية الصيغة الصبغية (n) ، ومجموعة الكروموسومات في الخلايا الجسدية ثنائية الصبغيات (2n).
تختلف كروموسومات الكائنات الحية المختلفة في الحجم والشكل.
تسمى مجموعة الكروموسومات ثنائية الصبغيات لخلايا نوع معين من الكائنات الحية ، والتي تتميز بعدد الكروموسومات وحجمها وشكلها ، بالنمط النووي. في مجموعة الكروموسومات من الخلايا الجسدية ، تسمى الكروموسومات المزدوجة متجانسة ، وتسمى الكروموسومات من أزواج مختلفة غير متجانسة. الكروموسومات المتجانسة هي نفسها في الحجم والشكل والتركيب (أحدهما موروث من كائن الأم والآخر من الكائن الأب).
هيكل خلية حقيقيات النوى
تنقسم الكروموسومات في النمط النووي أيضًا إلى صبغيات جسمية ، أو كروموسومات غير جنسية ، والتي هي نفسها في الذكور والإناث ، والكروموسومات غير المتجانسة ، أو الكروموسومات الجنسية ، التي تشارك في تحديد الجنس وتختلف في الذكور والإناث. يتم تمثيل النمط النووي البشري بـ 46 كروموسوم (23 زوجًا): 44 جسمية و 2 كروموسوم جنسي (الأنثى لها كروموسومان X متطابقان ، والذكر لديه كروموسومات X و Y).
تخزن النواة المعلومات الجينية وتنفذها ، وتتحكم في عملية التخليق الحيوي للبروتين ، ومن خلال البروتينات - جميع العمليات الحيوية الأخرى.
تشارك النواة في تكرار وتوزيع المعلومات الوراثية بين الخلايا الوليدة ، وبالتالي في تنظيم انقسام الخلايا والعمليات التنموية للجسم.
نفس الطريقة:
هيكل الخلية البكتيرية
تركيب جينوم البكتيريا
هيكل الانزيم
هيكل فيريونات الفيروسات القهقرية
هيكل الخلية النباتية
يذوب الغلاف النووي ، توجد الكروموسومات بحرية في السيتوبلازم
4- يتم توجيه الكروموسومات إلى أقطاب الخلية
5. يختفي غشاء الخلية
97. ما هي التغييرات التي تحدث في الطور البيني لدورة الخلية أثناء الانقسام:
1- ينقسم السيتوبلازم 2- تنقسم النواة 3) يتم تصنيع الحمض النووي
4. الكروموسومات تتباعد إلى القطبين 5. تتصاعد الكروموسومات
98 مرحلة الانقسام الفتيلي ، حيث تكون الكروموسومات في حالة مرتبة في خط الاستواء
الطور 2. الطور 3. الطور 4). الطورية 5. interphase
99- منظمات الاستماتة هي:
1. الإنزيمات 2. الدم 3. درجة الحرارة 4) الهرمونات 5.
100. موت الخلايا المبرمج هو
3. تعدد الصبغيات 4.1 و 2 إجابة 5. مظهر الخلايا ثنائية النواة
101. أثناء العمل على الضفدع ، قام الطلاب باستمرار بترطيب أعضائه بمحلول ملحي ، تركيزه 9٪. مات الضفدع. لماذا ا؟
1- المحلول ناقص التوتر - تنتفخ الخلايا وتنفجر
2. محلول متساوي التوتر - تفقد الخلايا الماء وتموت
محلول مفرط التوتر - يحدث تحلل الخلايا
محلول ناقص التوتر - يحدث تحلل الخلايا
5. محلول ملحي.
رسم تخطيطي لهيكل خلية حقيقية النواة
ليس سبب موت الضفدع
المرتبطة بتطبيقه
102. يحدث إفراز المواد من الخلية من خلال مجمع جولجي نتيجة اندماج أغشية الحبيبات الإفرازية مع البلازما ، ونتيجة لذلك تكون محتويات الحبيبات خارج الخلية. ما هي العملية التي نتعامل معها هنا
1. كثرة الخلايا 2). طرد خلوي 3-البلعمة
كثرة البينات 5. كثرة الخلايا عن طريق كثرة الخلايا
103- تم ترقيم أحداث الانقسام بالترتيب الزمني
1.توزع الكروماتيدات على شكل كروموسومات شقيقة في أقطاب الخلية ، وتتشكل أغشية نووية ، ويحدث التخلل الخلوي
2. توجد الكروموسومات في المستوى الاستوائي.
ترتبط خيوط مغزل الانشطار بسنتروميرات الكروموسومات الفردية
3.تتصاعد الكروموسومات ، ويختفي الغلاف النووي ، ويتكون مغزل الانشطار
4). 3-2-1 5. 3-1-2
104. بدائيات النوى تختلف عن حقيقيات النوى
1- عدم وجود نواة وعضيات
2-عدم وجود قشرة ، نواة ، عضيات
عدم وجود نواة مشكلة ، ميتوكوندريا ، بلاستيدات ، EPS
نقص الحمض النووي والكروموسومات والنواة
5. فقط من خلال عدم وجود نواة رسمية
105- وفقاً لتصنيف دنفر ، تصنف الكروموسومات البشرية حسب الخصائص
مكان توطين السنترومير ، عدد الكروموسومات
2. التركيب الكيميائي الحيوي
3. درجة spralization ووجود الجينات الأليلية
الحجم وموقع السنترومير ووجود القيود الثانوية والأقمار الصناعية
5- التلوين التفاضلي لكروموسومات الطور
106- إذا تم ترتيب كروموسومات النمط النووي البشري في أزواج بترتيب تنازلي من حيث الحجم ، فإنهم يسمون
1. الجينوم 2. تجمع الجينات 3). الرسم الاصطلاحي 4.
النمط النووي 5. مجموعة ثنائية الصيغة
107. تسمى الكروموسومات الجنسية
1. متساوي في مركب الكروموسوم لأفراد من نفس النوع ولكن من جنس مختلف
تختلف في مجموعة الكروموسومات لأفراد من نفس النوع ولكن من جنس مختلف
4- تحديد الاختلاف بين الأنواع
108. الخصائص الرئيسية لجزيء DNA هي
1.تمدين وجبر الضرر
مقاومة درجات الحرارة
3-المضاعفة ، التمسخ ، التصاعد
التصاعد ، إلغاء التصعيد ، المضاعفة
109. إذا كنت تأخذ ريبوسوم الأرانب ، و i-RNA ، الأغنام ، سيتم تصنيع البروتين
1. أرنب 2.) الأغنام 3- يعتمد على الظروف البيئية.
كلا النوعين من البروتين
5. في ظل هذه الحالة ، تخليق البروتين غير ممكن
110- الصبغيات هي صبغيات
متطابقة في مجموعة من الكروموسومات لأفراد من نفس النوع ، ولكن من جنس مختلف
2- تختلف في مركب الكروموسومات لأفراد من نفس النوع ولكن من جنس مختلف
3- تحديد السمات المميزة لهذا النوع
تحديد الاختلافات بين الأنواع
5. نفس الحجم والشكل وتكوين الجينات
111. أثناء الانقسام ، لا يتم تصنيع البروتين بسبب
1- لا توجد أحماض أمينية في الخلية
2- تفتقر الخلية إلى الطاقة
3. لا يحدث النسخ بسبب نقص النيوكليوتيدات
الكروموسومات متصاعدة - لا يحدث نسخ
112- التناول السلبي للمواد في الخلية
مضخة الصوديوم والبوتاسيوم 2. البلعمة 3. كثرة الخلايا 4). تعريف 5.2 و 3
113- موت الخلية في محلول مفرط التوتر يفسر بحقيقة أن
يترك الماء القفص
2- يدخل الماء إلى الخلية بكميات كبيرة
تدخل الأملاح إلى الخلية
4- خروج الأملاح من الزنزانة
5. لا يدخل الماء القفص ، ويبقى حجم القفص دون تغيير
114- وبحكم طبيعة الاستيعاب ، تنقسم جميع الكائنات الحية إلى
1. التغذية الذاتية وغيرية التغذية
2-التغذية الذاتية والتغذية المختلطة
عارية وتناضحية
4.) مختلط التغذية ، غيرية التغذية ، ذاتية التغذية
115. إن أصغر بنية من حيث الحجم ، والتي هي متأصلة في مجموعة كاملة من خصائص الحياة ، والتي يمكن أن تحافظ على هذه الخصائص في حد ذاتها وتنقلها في عدد من الأجيال ، هي
الجين 2. نواة الخلية 3). خلية - زنزانة 4. الكائن الحي 5. الكروموسوم
116- تتميز الكائنات غيرية التغذية بـ
1.تخليق المواد العضوية في أجسامهم من مواد أبسط غير عضوية
2. تحتاج إلى مواد عضوية جاهزة
3. اعتمادا على الظروف المحيطة ، يمكنهم التوليف
المواد العضوية ، أو استخدام الجاهزة
4- بناء أجسامهم من المركبات العضوية الجاهزة
المراحل الرئيسية لاستقلاب الطاقة للكائنات غيرية التغذية ومكان تنفيذ كل مرحلة
1-السيتوبلازم التحضير: تحلل الجلوكوز - الميتوكوندريا:
2. تحلل السكر - الهيالوبلازم ، التنفس - الميتوكوندريا
الجهاز الهضمي التحضيري ، تحلل الجلوكوز ، الهيالوب-
لازما ، تنفس ، ميتوكوندريا
4. التخمر - الهيالوبلازم ، التنفس - البلاستيدات
5-التحضير-البلاستيدات الخضراء ، التخمر-الجلوبلازم ، التنفس-الميتوكوندريا
تشارك الخلايا في تدفق المعلومات
2- الجزيئات الكبيرة التي تنقل المعلومات إلى السيتوبلازم
3. جهاز النسخ السيتوبلازمي
4- كل عضيات الخلية
5.)1, 2, 3
119. إن انحطاط شفرة الحمض النووي يتضح من حقيقة أن
1. بترميز عديد ببتيد واحد ، تتبع الكودونات دون علامات ترقيم
2- تتبع الشفرات بنفس ترتيب بقايا الأحماض الأمينية المشفرة بواسطتها
يمكن تحديد موضع حمض أميني معين في جزيء متعدد البيبتيد في الحمض النووي باستخدام واحد من عدة أكواد من المرادفات
كود الحمض النووي عالمي
5. دائمًا ما يتم بث الشفرة الثلاثية بالكامل
120. شفرة الحمض النووي غير متداخلة لأن
عند ترميز عديد ببتيد واحد ، تتبع الكودونات بدون علامات ترقيم ، ولكن دائمًا ما تتم ترجمة الشفرة الثلاثية بالكامل
2- تتبع الشفرات بنفس ترتيب بقايا الأحماض الأمينية المشفرة بواسطتها
3.يمكن تعيين موضع حمض أميني معين في جزيء متعدد الببتيد في الحمض النووي باستخدام واحد من عدة أكواد من المرادفات
كود الحمض النووي عالمي
5- بعض الأحماض الأمينية مشفرة بعدة توائم
121. في المنطقة الهضمية للريبوسوم يحدث أثناء الترجمة
1- ربط الحمض النووي الريبي t-RNA بالأحماض الأمينية المنشطة
زيادة عديد الببتيد
3. توليف ATP
4. ترميز المعلومات
5. مرفق جزيء i-RNA
122- يحدث في منطقة الأمينوسيل للريبوسوم أثناء الترجمة
2.4 هيكل الخلية حقيقية النواة
جدار الخلية تتكون الخلايا حقيقية النواة ، على عكس جدار الخلية بدائيات النوى ، بشكل أساسي من السكريات. في الفطر ، السكاريد المحتوي على النيتروجين هو العنصر الرئيسي. الكيتين.تحتوي الخميرة على 60-70٪ من السكريات جلوكان ومنانالتي ترتبط بالبروتينات والدهون. وظائف جدار الخلية من حقيقيات النوى هي نفسها وظائف بدائيات النوى.
الغشاء السيتوبلازمي (CPM) يحتوي أيضًا على هيكل من ثلاث طبقات. يحتوي سطح الغشاء على نتوءات مشابهة لميزوسومات بدائيات النوى. ينظم CPM عمليات التمثيل الغذائي للخلية.
في حقيقيات النوى ، يكون CPM قادرًا على التقاط قطرات كبيرة تحتوي على الكربوهيدرات والدهون والبروتينات من البيئة.
هذه الظاهرة تسمى كثرة الكريات.إن CPM للخلية حقيقية النواة قادرة أيضًا على التقاط الجسيمات الصلبة من البيئة. (ظاهرة البلعمة).بالإضافة إلى ذلك ، فإن MTC مسؤولة عن إطلاق منتجات التمثيل الغذائي في البيئة.
2.2 - مخطط هيكل خلية حقيقية النواة:
1 - جدار الخلية 2 - الغشاء السيتوبلازمي.
3 - السيتوبلازم. 4 - جوهر 5 - الشبكة الإندوبلازمية.
6 - الميتوكوندريا ؛ 7 - مجمع جولجي ؛ 8 - الريبوسومات.
9 - الجسيمات الحالة ؛ 10 - فجوات
النواة مفصولة عن السيتوبلازم بغشاءين بهما مسام.
تكون المسام الموجودة في الخلايا الفتية مفتوحة ؛ وهي تعمل على الهجرة من النواة إلى سيتوبلازم سلائف الريبوسوم والمرسول ونقل الحمض النووي الريبي.
محاضرة 3. هيكل الخلية
تحتوي النواة في النواة على صبغيات تتكون من جزيئين DNA متصلين بالبروتينات. تحتوي النواة أيضًا على نواة غنية بالحمض النووي الريبي المرسال وترتبط بصبغي محدد - المنظم النووي.
تتمثل الوظيفة الرئيسية للنواة في المشاركة في تكاثر الخلايا.
إنها حاملة للمعلومات الوراثية.
في الخلية حقيقية النواة ، تكون النواة هي الأهم ، ولكنها ليست الناقل الوحيد للمعلومات الوراثية. بعض هذه المعلومات موجود في الحمض النووي للميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء.
الميتوكوندريا - هيكل غشاء يحتوي على غشاءين - خارجي وداخلي ، مطوي بقوة.
تتركز إنزيمات الأكسدة والاختزال على الغشاء الداخلي. تتمثل الوظيفة الرئيسية للميتوكوندريا في تزويد الخلية بالطاقة (تكوين ATP). الميتوكوندريا هي نظام ذاتي التكاثر ، حيث أن لها كروموسوم خاص بها - DNA دائري ومكونات أخرى تشكل خلية بدائية النواة طبيعية.
الشبكة الأندوبلازمية (ES) - هيكل غشاء يتكون من أنابيب تتخلل السطح الداخلي للخلية بالكامل.
يمكن أن تكون سلسة وخشنة. على سطح ES خشن ، توجد الريبوسومات ، وهي أكبر من تلك الموجودة في بدائيات النوى. على أغشية ES ، هناك أيضًا إنزيمات تصنع الدهون والكربوهيدرات وهي مسؤولة عن نقل المواد في الخلية.
مجمع جولجي - حزم الحويصلات الغشائية المفلطحة - خزانات ، يتم فيها تعبئة البروتينات ونقلها داخل الخلية. في مجمع جولجي ، يحدث أيضًا تخليق إنزيمات التحلل المائي (مكان تكوين الجسيمات الحالة).
الخامس الجسيمات المحللة إنزيمات محللة مائية مركزة.
هذا هو المكان الذي يحدث فيه انهيار البوليمرات الحيوية (البروتينات والدهون والكربوهيدرات).
فجوات مفصولة عن السيتوبلازم بواسطة أغشية. تحتوي الفجوات الاحتياطية على العناصر الغذائية الاحتياطية للخلية ، بينما تحتوي الفجوات الخبثية على منتجات التمثيل الغذائي غير الضرورية والمواد السامة.
أسئلة الاختبار الذاتي
ما هي الأسئلة التي يدرسها التصنيف كدراسة علمية؟
2. ما هي المهام المحددة لتصنيف الكائنات الحية الدقيقة؟
3. ما هي الفئات التصنيفية التي تعرفها؟
4. ما هي "تسمية الكائنات الحية الدقيقة"؟
5. كيف تنقسم الكائنات الحية الدقيقة اعتمادًا على هيكل تنظيمها الخلوي؟
1. ما أنواع التنظيمات الخلوية التي تعرفها؟
2. ما هي الكائنات الحية الدقيقة التي تسمى coenocytic؟
أعط أمثلة على هذه الكائنات الحية الدقيقة.
7. قم بتسمية المكونات الرئيسية لخلية بدائية النواة.
8. ما الفرق بين البكتيريا موجبة الجرام والبكتيريا سالبة الجرام؟
ما هو التركيب الكيميائي ووظيفة النواة؟ ما هي الخلايا التي تحتوي على نوكليويد؟
10. ما هي وظيفة الريبوسومات في الخلية؟ ما هو الفرق بين الريبوسومات بدائية النواة والريبوزومات حقيقية النواة؟
11. ما هي تكوين ووظائف جدار الخلية حقيقية النواة؟
12. ما هي الاختلافات في بنية الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة؟
13. ما هو التركيب الكيميائي ووظيفة الغشاء السيتوبلازمي للخلايا بدائية النواة وخلايا حقيقية النواة؟
ما هو دور الجسيمات الحالة في خلية حقيقية النواة؟
15. أعط أمثلة لكائنات وحيدة الخلية معروفة لك.
16. إعطاء تعريف لمفاهيم "البلعمة" و "بينوسيتوسيس".
المؤلفات
1. شليغل ج.
علم الأحياء الدقيقة العام. - م: مير ، 1987. - 500 صفحة.
2. Mudretsova-Wyss K.A.، Kudryashova A.A.، Dedyukhina V.P. علم الأحياء الدقيقة والصرف الصحي والنظافة - فلاديفوستوك: دار النشر التابعة لجامعة طيران الشرق الأقصى ، 1997. - 312 ص.
3. Asonov N.R. علم الاحياء المجهري.
- الطبعة الثالثة ، القس. و أضف. - م: كولوس ، 1997. - 352 ص.
4. Elinov N.P. علم الأحياء الدقيقة الكيميائي - م: المدرسة العليا ، 1989. - 448 ص.
الخطة العامة لهيكل خلية حقيقية النواة
تتكون الخلية حقيقية النواة النموذجية من ثلاثة أجزاء مكونة - الغشاء والسيتوبلازم والنواة. أساس الخلوية الصدف هي غشاء البلازما (غشاء الخلية) وهيكل سطح بروتين الكربوهيدرات.
1. البلازما .
2. هيكل سطح الكربوهيدرات والبروتين.
التنظيم الهيكلي لمخطط خلية حقيقية النواة لهيكل حقيقيات النوى
تحتوي الخلايا الحيوانية على طبقة بروتينية صغيرة (مركب السكر) ... في النباتات ، يكون الهيكل السطحي للخلية جدار الخلية يتكون من السليلوز (الألياف).
وظائف جدار الخلية: يحافظ على شكل الخلية ويعطي قوة ميكانيكية ، ويحمي الخلية ، ويتعرف على الإشارات الجزيئية ، وينظم عملية التمثيل الغذائي بين الخلية والبيئة ، وينفذ التفاعل بين الخلايا.
السيتوبلازميتكون من الهيالوبلازم (المادة الرئيسية في السيتوبلازم) والعضيات والشوائب.
الهيالوبلازمهو محلول غرواني من المركبات العضوية وغير العضوية التي توحد جميع هياكل الخلايا في كل واحد.
الميتوكوندريالها غشاءان: غشاء خارجي أملس مع طيات - كرستاي. يوجد بالداخل بين الكريستاس مصفوفةتحتوي على جزيئات الحمض النووي الريبوسومات الصغيرة والإنزيمات التنفسية. يتم تصنيع ATP في الميتوكوندريا. تنقسم الميتوكوندريا إلى قسمين.
3. البلاستيدات خاصية الخلايا النباتية. هناك ثلاثة أنواع من البلاستيدات: البلاستيدات الخضراء والبلاستيدات الخضراء والبلاستيدات. اقسم الى قسمين.
البلاستيدات الخضراء- البلاستيدات الخضراء التي تتم فيها عملية التمثيل الضوئي. تحتوي البلاستيدات الخضراء على غلاف ثنائي الغشاء.
يتكون جسم البلاستيدات الخضراء من سدى دهني بروتيني عديم اللون ، يتخللها نظام من الأكياس المسطحة (الثايلاكويدات) يتكون من غشاء داخلي. الثايلاكويدات تشكل جوانب. تحتوي السدى على الريبوسومات وحبوب النشا وجزيئات الحمض النووي.
ثانيًا. الكروموبلاستس تعطي اللون لأعضاء النبات المختلفة.
ثالثا. Leukoplasts تخزين المغذيات. يمكن تكوين البلاستيدات الخضراء والبلاستيدات الخضراء من البلاستيدات البيضاء.
الشبكة الأندوبلازميةهو نظام متفرع من الأنابيب والقنوات والتجاويف. يميز بين EPS غير الحبيبي (الأملس) والحبيبي (الخام). يحتوي EPS غير الحبيبي على إنزيمات التمثيل الغذائي للدهون والكربوهيدرات (يحدث تخليق الدهون والكربوهيدرات). يحتوي EPS nagranular EPS على ريبوسومات تقوم بتخليق البروتين الحيوي. وظائف EPS: النقل والتركيز والإفراج.
5. جهاز جولجي يتكون من أكياس وحويصلات غشاء مسطح. في الخلايا الحيوانية ، يؤدي جهاز جولجي وظيفة إفرازية ، وفي الخلايا النباتية يكون مركز توليف السكريات.
فجواتمليئة بعصارة الخلايا النباتية. وظائف الفجوات: تخزين العناصر الغذائية والمياه ، والحفاظ على الضغط داخل الخلية.
7... الجسيمات المحللة كروي الشكل ، يتكون من غشاء يحتوي على إنزيمات تحلل البروتينات والأحماض النووية والكربوهيدرات والدهون.
مركز الخليةيتحكم في عمليات انقسام الخلايا.
9. أنابيب مجهريةو الميكروفيلامين ج شكل الهيكل العظمي للخلية.
الريبوسوماتحقيقيات النوى أكبر (80 ثانية).
11. الادراج - تخزين المواد والإفرازات - فقط في الخلايا النباتية.
النواةيتكون من الغلاف النووي ، karyoplasm ، nucleoli ، chromatin.
قذيفة نوويةهيكل مشابه لغشاء الخلية ، يحتوي على مسام. يحمي الغلاف النووي الجهاز الجيني من تأثيرات المواد السيتوبلازمية. يضطلع بمراقبة نقل المواد.
2. كاريوبلازم هو محلول غرواني يحتوي على بروتينات وكربوهيدرات وأملاح ومواد عضوية وغير عضوية أخرى.
النواة- تكوين كروي ، يحتوي على بروتينات مختلفة ، بروتينات نووية ، بروتينات دهنية ، بروتينات فسفورية. وظيفة النوى هي تخليق أجنة الريبوسوم.
4. الكروماتينية (الكروموسومات). في حالة الثبات (الوقت بين الأقسام) ، يتم توزيع الحمض النووي بالتساوي في karyoplasm في شكل كروماتين.
أثناء الانقسام ، يتم تحويل الكروماتين إلى كروموسومات.
وظائف النواة: تتركز المعلومات حول الخصائص الوراثية للكائن الحي في النواة (وظيفة إعلامية) ؛ تنقل الكروموسومات خصائص الكائن الحي من الوالدين إلى النسل (وظيفة الوراثة) ؛ تقوم النواة بتنسيق وتنظيم العمليات في الخلية (وظيفة التنظيم).
البلازما(جدار الخلية) من الخلايا الحيوانية يتكون من غشاء مغطى من الخارج بطبقة من جلايكوكاليكس 10-20 نانومتر. البلازمايؤدي وظائف التحديد والحاجز والنقل والمستقبلات. نظرًا لخاصية النفاذية الانتقائية ، فإن غشاء البلازما ينظم التركيب الكيميائي للبيئة الداخلية للخلية. تحتوي غشاء البلازما على جزيئات مستقبلات تتعرف بشكل انتقائي على بعض المواد النشطة بيولوجيًا (الهرمونات). في الطبقات والطبقات ، يتم الاحتفاظ بالخلايا المجاورة بسبب وجود أنواع مختلفة من جهات الاتصال ، والتي يتم تمثيلها بأقسام من البلازما التي لها بنية خاصة. من الداخل ، تكون الطبقة القشرية متاخمة للغشاء السيتوبلازمبسمك 0.1-0.5 ميكرون.
السيتوبلازم.يوجد في السيتوبلازم عدد من الهياكل المشكلة التي لها سمات هيكلية وسلوكية منتظمة في فترات مختلفة من حياة الخلية. كل من هذه الهياكل لها وظيفة محددة. ومن ثم ، تمت مقارنتها بأعضاء الكائن الحي بأكمله ، فيما يتعلق بالاسم الذي حصلوا عليه العضيات، أو العضيات... يتم ترسيب مواد مختلفة في السيتوبلازم - شوائب (جليكوجين ، قطرات دهون ، أصباغ). يتخلل السيتوبلازم الأغشية الشبكة الأندوبلازمية.
الشبكة الإندوبلازمية (EMF)... الشبكة الإندوبلازمية عبارة عن شبكة متفرعة من القنوات والتجاويف في سيتوبلازم الخلية ، وتتكون من الأغشية. يوجد على أغشية القنوات العديد من الإنزيمات التي تضمن النشاط الحيوي للخلية. هناك نوعان من أغشية المجالات الكهرومغناطيسية - ناعمة وخشنة. على الأغشية الشبكة الإندوبلازمية الملساءهناك أنظمة إنزيمية تشارك في التمثيل الغذائي للدهون والكربوهيدرات. الوظيفة الأساسية الشبكة الإندوبلازمية الخشنة- تخليق البروتين ، والذي يتم في الريبوسومات الملتصقة بالأغشية. الشبكة الأندوبلازميةهو نظام دوران عام داخل الخلايا ، يتم من خلاله نقل المواد داخل الخلية ومن خلية إلى أخرى.
الريبوسوماتالقيام بوظيفة تخليق البروتين. الريبوسومات عبارة عن جسيمات كروية يبلغ قطرها 15-35 نانومتر ، وتتكون من وحدتين فرعيتين ذات أحجام غير متساوية وتحتوي على كميات متساوية تقريبًا من بروتينات الرنا المرسال. توجد الريبوسومات في السيتوبلازم أو تلتصق بالسطح الخارجي لأغشية الشبكة الإندوبلازمية. اعتمادًا على نوع البروتين المركب ، يمكن أن تتحد الريبوسومات في مجمعات - بوليبوزومات... توجد الريبوسومات في جميع أنواع الخلايا.
مجمع جولجي.العنصر الهيكلي الرئيسي مجمع جولجيعبارة عن غشاء أملس يشكل حزمًا من الصهاريج المفلطحة ، أو فجوات كبيرة ، أو حويصلات صغيرة. ترتبط صهاريج مجمع جولجي بقنوات الشبكة الإندوبلازمية. يتم نقل البروتينات والسكريات والدهون التي يتم تصنيعها على أغشية الشبكة الإندوبلازمية إلى المعقد ، وتتكثف داخل هياكلها و "تعبئتها" في شكل إفراز جاهز للإفراز ، أو يتم استخدامها في الخلية نفسها خلال حياتها.
الميتوكوندريا.يشير التوزيع العالمي للميتوكوندريا في عالم الحيوان والنبات إلى الدور المهم الذي الميتوكوندريااللعب في القفص. الميتوكوندريالها شكل أجسام كروية وبيضاوية وأسطوانية ، يمكن أن تكون خيطية. يبلغ حجم الميتوكوندريا 0.2-1 ميكرون في القطر ، ويصل طولها إلى 5-7 ميكرون. يصل طول الأشكال الخيطية إلى 15-20 ميكرون. يختلف عدد الميتوكوندريا في خلايا الأنسجة المختلفة ، فهناك المزيد منها حيث تكون العمليات التركيبية مكثفة (الكبد) أو يكون إنفاق الطاقة مرتفعًا. يتكون جدار الميتوكوندريا من غشاءين - خارجي وداخلي. يكون الغشاء الخارجي أملسًا ، وتمتد الحواجز - الحواف أو الكرستيات - من الجزء الداخلي إلى الجزء الداخلي للعضو. توجد العديد من الإنزيمات المشاركة في استقلاب الطاقة على أغشية الكرستاي. الوظيفة الرئيسية للميتوكوندريا - تخليق اعبي التنس المحترفين.
الجسيمات المحللة- أجسام بيضاوية صغيرة يبلغ قطرها حوالي 0.4 ميكرون ، محاطة بغشاء من ثلاث طبقات. تحتوي الليزوزومات على حوالي 30 إنزيمًا قادرًا على شطر البروتينات والأحماض النووية والسكريات المتعددة والدهون ومواد أخرى. يسمى تحلل المواد باستخدام الإنزيمات تحلل، لذلك تم تسمية العضوي الايسوسوم... يُعتقد أن الجسيمات الحالة تتشكل من هياكل مجمع جولجي أو مباشرة من الشبكة الإندوبلازمية. وظائف الجسيمات : هضم المغذيات داخل الخلايا ، تدمير بنية الخلية نفسها أثناء موتها أثناء التطور الجنيني ، عندما يتم استبدال الأنسجة الجنينية بأنسجة دائمة ، وفي عدد من الحالات الأخرى.
سنتريولي.يتكون مركز الخلية من جسمين أسطوانيين صغيرين جدًا يقعان بزوايا قائمة مع بعضهما البعض. هذه الأجسام الصغيرة تسمى المريكزون... يتكون جدار المريكز من 9 أزواج من الأنابيب الدقيقة. المريكزات قادرة على التجميع الذاتي وتنتمي إلى عضيات التكاثر الذاتي في السيتوبلازم. تلعب المريكزات دورًا مهمًا في انقسام الخلايا: فهي تبدأ في نمو الأنابيب الدقيقة التي تشكل محور الانقسام.
النواة.النواة هي أهم مكون للخلية. يحتوي على جزيئات DNA وبالتالي يؤدي وظيفتين رئيسيتين: 1) تخزين المعلومات الجينية وتكاثرها ، 2) تنظيم عمليات التمثيل الغذائي في الخلية. خلية مفقودة النواة، لا يمكن أن توجد. النواة أيضًا غير قادرة على الوجود المستقل. تحتوي معظم الخلايا على نواة واحدة ، ولكن يمكن ملاحظة 2-3 نوى في خلية واحدة ، على سبيل المثال في خلايا الكبد. هناك خلايا معروفة متعددة النوى بها عدة عشرات من النوى. تعتمد أشكال النوى على شكل الخلية. النوى كروية ومتعددة الشفرات. النواة محاطة بقشرة تتكون من غشاءين بهيكل ثلاثي الطبقات المعتاد. الغشاء النووي الخارجي مغطى بالريبوسومات ، والغشاء الداخلي أملس. يتم لعب الدور الرئيسي في النشاط الحيوي للنواة من خلال التمثيل الغذائي بين النواة والسيتوبلازم. تشتمل محتويات النواة على عصير نووي أو كريوبلازم وكروماتين ونواة. يتضمن تكوين العصير النووي بروتينات مختلفة ، بما في ذلك معظم إنزيمات النواة ، والنيوكليوتيدات الحرة ، والأحماض الأمينية ، ونواتج نشاط النواة والكروماتين ، والانتقال من النواة إلى السيتوبلازم. الكروماتينيةيحتوي على الحمض النووي والبروتينات وهو عبارة عن مقاطع ملفوفة ومضغوطة من الكروموسومات. النواةهو جسم كثيف مستدير يقع في العصير النووي. يتراوح عدد النوى من 1 إلى 5-7 أو أكثر. النوى موجودة فقط في النوى غير المنقسمة ، أثناء الانقسام تختفي ، وبعد الانتهاء من الانقسام تتشكل مرة أخرى. النواة ليست عضويًا خلويًا مستقلًا ؛ فهي تفتقر إلى غشاء وتتشكل حول منطقة الكروموسوم التي يتم فيها ترميز بنية الرنا الريباسي. تتشكل الريبوسومات في النواة ، والتي تنتقل بعد ذلك إلى السيتوبلازم. الكروماتينيةتسمى الكتل والحبيبات والتركيبات الشبكية للنواة ، والتي تكون ملطخة بشدة ببعض الأصباغ وتختلف في الشكل عن النواة.
2)1. نظرية الخلية
النظرية الخلوية هي فهم عام لبنية الخلايا كوحدات حية ، وتكاثرها ودورها في تكوين الكائنات متعددة الخلايا.
سبقت ظهور وصياغة بعض أحكام نظرية الخلية فترة طويلة إلى حد ما من تراكم الملاحظات حول بنية العديد من الكائنات الحية أحادية الخلية ومتعددة الخلايا من النباتات والحيوانات. ارتبطت هذه الفترة بتطوير التطبيق وتحسين طرق البحث البصري المختلفة.
كان روبرت هوك أول من لاحظ التقسيم الفرعي لأنسجة الفلين إلى "خلايا" أو "خلايا" بمساعدة العدسات المكبرة. أدت أوصافه إلى ظهور دراسات منهجية لتشريح النبات ، والتي أكدت ملاحظات روبرت هوك وأظهرت أن الأجزاء المختلفة من النباتات تتكون من "فقاعات" أو "أكياس" متقاربة. اكتشف لاحقًا A. Levenguk عالم الكائنات وحيدة الخلية وشاهد خلايا حيوانية لأول مرة. في وقت لاحق ، وصف فونتانا الخلايا الحيوانية ؛ لكن هذه وغيرها من الدراسات العديدة لم تؤد في ذلك الوقت إلى فهم عالمية التركيب الخلوي ، إلى فكرة واضحة عن ماهية الخلية. يرتبط التقدم في دراسة علم التشريح المجهري والخلايا بتطور الفحص المجهري في القرن التاسع عشر. بحلول هذا الوقت ، تغيرت الأفكار حول بنية الخلايا: الشيء الرئيسي في تنظيم الخلية لم يكن جدار الخلية ، ولكن محتوياتها الفعلية ، البروتوبلازم. في البروتوبلازم ، تم اكتشاف مكون خلية ثابت ، وهو النواة. سمحت كل هذه الملاحظات العديدة لـ T. Schwann في عام 1838 بعمل عدد من التعميمات. أظهر أن خلايا النباتات والحيوانات متشابهة بشكل أساسي مع بعضها البعض. "لم تكن ميزة T. Schwann في اكتشافه الخلايا على هذا النحو ، بل أنه علم الباحثين فهم معناها." تم تطوير هذه الأفكار بشكل أكبر في أعمال R.Virkhov. أصبح إنشاء نظرية الخلية حدثًا رئيسيًا في علم الأحياء ، وهو أحد الأدلة الحاسمة على وحدة كل الطبيعة الحية. كان لنظرية الخلية تأثير كبير على تطور علم الأحياء ، حيث كانت بمثابة الأساس الرئيسي لتطوير تخصصات مثل علم الأجنة وعلم الأنسجة وعلم وظائف الأعضاء. قدمت أساسًا لفهم الحياة ، لشرح العلاقة ذات الصلة بالكائنات الحية ، لفهم التطور الفردي.
احتفظت الأحكام الرئيسية لنظرية الخلية بأهميتها اليوم ، على الرغم من الحصول على معلومات جديدة لأكثر من مائة وخمسين عامًا حول بنية الخلايا ونشاطها الحيوي وتطورها. تفترض النظرية الخلوية حاليًا:
1) الخلية وحدة معيشية أولية: - لا توجد حياة خارج الخلية.
2) الخلية عبارة عن نظام واحد يتكون من العديد من العناصر التي ترتبط ببعضها بشكل طبيعي ، والتي تمثل تكوينًا متكاملًا معينًا ، يتكون من وحدات وظيفية مترافقة - عضيات أو عضيات.
3) الخلايا متشابهة - متجانسة - في التركيب والخصائص الأساسية.
4) يزداد عدد الخلايا بتقسيم الخلية الأصلية بعد مضاعفة مادتها الوراثية: خلية من خلية.
5) الكائن متعدد الخلايا هو نظام جديد ، مجموعة معقدة من العديد من الخلايا ، متحدة ومتكاملة في أنظمة الأنسجة والأعضاء ، متصلة ببعضها البعض باستخدام عوامل كيميائية ، خلطية وعصبية.
6) خلايا الكائنات متعددة الخلايا مكتملة النمو ، أي تمتلك القدرات الوراثية لجميع خلايا كائن حي معين ، وهي مكافئة في المعلومات الجينية ، ولكنها تختلف عن بعضها البعض من خلال التعبير المختلف للجينات المختلفة ، مما يؤدي إلى تنوعها المورفولوجي والوظيفي - إلى التمايز.
تم تقديم مفهوم الخلية كوحدة معيشية مستقلة في أعمال T. Schwann. يعتقد R. Virkhov أيضًا أن كل خلية تحمل سمة كاملة للحياة: "الخلية هي العنصر المورفولوجي الأخير لجميع الأجسام الحية ، وليس لدينا الحق في البحث عن نشاط الحياة الواقعي خارجها".
لقد أثبت العلم الحديث هذا الموقف تمامًا. في الأدبيات الشعبية ، تسمى الخلية غالبًا "ذرة الحياة" ، "كم الحياة" ، مما يؤكد أن الخلية هي أصغر وحدة حية ، خارجها لا توجد حياة.
يجب أن تستند هذه الخاصية العامة للخلية ، بدورها ، إلى تعريف الكائنات الحية - ما هي الحياة وما هي الحياة. من الصعب جدًا إعطاء تعريف نهائي للحياة ، الحياة.
م. يعطي Volkenstein التعريف التالي للحياة: "الكائنات الحية هي أنظمة مفتوحة وذاتية التنظيم والتكاثر الذاتي ، وأهم المواد العاملة فيها هي البروتينات والأحماض النووية". يتميز الكائن الحي بعدد من العلامات المجمعة ، مثل القدرة على التكاثر ، واستخدام وتحويل الطاقة ، والتمثيل الغذائي ، والحساسية ، والتباين. ويمكن العثور على مزيج من هذه العلامات على المستوى الخلوي. لا توجد وحدة معيشية أقل من خلية. يمكننا عزل المكونات الفردية أو حتى الجزيئات من الخلية والتأكد من أن العديد منها لها ميزات وظيفية محددة. وبالتالي ، يمكن أن تنكمش ألياف الأتوميوسين المعزولة استجابةً لإضافة ATP ؛ خارج الخلية ، العديد من الإنزيمات التي تشارك في تخليق أو تحلل الجزيئات العضوية الحيوية المعقدة "تعمل" بشكل مثالي ؛ الريبوسومات المعزولة في وجود العوامل الضرورية يمكنها تصنيع البروتينات ، وقد تم تطوير الأنظمة غير الخلوية للتخليق الأنزيمي للأحماض النووية ، إلخ. هل يمكن اعتبار كل هذه المكونات الخلوية والتركيبات والإنزيمات والجزيئات حية؟ هل يمكن اعتبار مركب الأكتوميوسين على قيد الحياة؟ يبدو أنه لا يمتلك سوى جزء من مجموعة خصائص الكائنات الحية. وينطبق الشيء نفسه على بقية الأمثلة. فقط الخلية على هذا النحو هي أصغر وحدة تحتوي على جميع الخصائص المدمجة التي تتوافق مع تعريف "الحية".
3) أساس الجهاز السطحي للخلايا (PAA) هو في الخارج غشاء الخلية ، أو غشاء البلازما.بالإضافة إلى غشاء البلازما ، يحتوي PAA على مركب غشاء فوقي ، بينما تحتوي حقيقيات النوى أيضًا على مجمع غشاء. المكونات الكيميائية الحيوية الرئيسية للبلازما هي الدهون والبروتينات. النسبة الكمية في معظم حقيقيات النوى هي 1: 1 ، بينما في بدائيات النوى ، تسود البروتينات في غشاء البلازما. توجد كمية صغيرة من الكربوهيدرات في غشاء الخلية الخارجي ويمكن العثور على مركبات شبيهة بالدهون (في الثدييات - الكوليسترول والفيتامينات التي تذوب في الدهون). في عام 1925 اقترح E. Gorter و F. Grendel (هولندا) أن الغشاء يعتمد على طبقة دهنية مزدوجة - الطبقة ثنائية الشحوم. في عام 1935 ، اقترح ج. دانييلي وج. في رأيهم ، يعتمد الغشاء على طبقة ثنائية الشحوم ، وكلا سطحى الطبقة مغطى بطبقات متصلة من البروتينات. أظهرت دراسة أخرى لأغشية الخلايا ، بما في ذلك غشاء البلازما ، أنه في جميع الحالات تقريبًا لها بنية متشابهة. في عام 1972 صاغ S. Singer و G.Nicholson (الولايات المتحدة الأمريكية) مفهوم هيكل الفسيفساء السائلأغشية الخلايا (الشكل). وفقًا لهذا النموذج ، فإن أساس الأغشية هو طبقة ثنائية الشحوم ،لكن البروتينات الموجودة فيه توجد في جزيئات ومجمعات منفصلة ، أي فسيفساء (من الفرنسية. فسيفساء - فسيفساء ؛ صورة مكونة من قطع منفصلة). على وجه الخصوص ، يمكن لجزيئات البروتينات المتكاملة (من العدد الصحيح اللاتيني - الكامل) عبور الطبقة ثنائية الشحوم ، شبه intkgral - مغمورة جزئيًا فيها ، والجزيئات الطرفية (من المحيط اليوناني - دائرة) - تقع على سطحها (الشكل .). أكدت البيولوجيا الجزيئية الحديثة صحة نموذج الفسيفساء السائل ، على الرغم من العثور على متغيرات أخرى لأغشية الخلايا. على وجه الخصوص ، في العتائق ، يعتمد الغشاء على طبقة أحادية من دهون معقدة ، وتحتوي بعض البكتيريا على حويصلات غشائية في السيتوبلازم ، ويتم تمثيل جدرانها بطبقة بروتينية أحادية الطبقة. مجمع سوبرامبرانييتميز الجهاز السطحي للخلايا بمجموعة متنوعة من الهياكل (الشكل). في بدائيات النوى ، يتم تمثيل مجمع الغشاء الفائق في معظم الحالات بجدار خلوي متفاوت السماكة ، والذي يعتمد على بروتين سكري مورين المعقد (في العتائق - السودومورين). في عدد من بكتيريا eubacteria ، يتكون الجزء الخارجي من مركب الغشاء الفائق من غشاء آخر يحتوي على نسبة عالية من عديدات السكاريد الدهنية. في حقيقيات النوى ، المكون العام للمركب فوق الغشاء هو الكربوهيدرات - مكونات الجليكوليبيدات والبروتينات السكرية للبلازما. نتيجة لهذا ، كان يطلق عليه في الأصل glycocalyx (من اليونانية glycos - الحلو والكربوهيدرات والكالوم اللاتيني - جلد سميك ، قشرة). بالإضافة إلى الكربوهيدرات ، يحتوي كلان الجلوكوز على بروتينات محيطية فوق الطبقة ثنائية الدهون. توجد أنواع أكثر تعقيدًا من المركب فوق الغشاء في النباتات (جدار خلية السليلوز) والفطريات والمفصليات (الغلاف الخارجي للكيتين). غشاء(من اللاتينية الفرعية) المركب مميز فقط للخلايا حقيقية النواة. يتكون من مجموعة متنوعة من الهياكل الخيطية للبروتين: ليفية رفيعة (من ليفية لاتينية - خيوط ، خيوط) ، ليفية دقيقة (من اليونانية الدقيقة - صغيرة) ، ألياف هيكلية (من الهيكل العظمي اليوناني - مجففة) ليفية وأنابيب دقيقة. ترتبط ببعضها البعض عن طريق البروتينات وتشكل الجهاز العضلي الهيكلي للخلية. يتفاعل المركب الغشائي مع بروتينات غشاء البلازما ، والتي بدورها ترتبط بالمركب فوق الغشاء. نتيجة لذلك ، يعد PAK نظامًا متكاملًا هيكليًا. هذا يسمح لها بأداء وظائف مهمة للخلية: العزل ، النقل ، التحفيز ، إشارات المستقبلات والاتصال.
4) تحتوي الأغشية أيضًا على دهون سكرية وكوليسترول. جليكوليبيداتهي الدهون مع الكربوهيدرات المرتبطة بها. مثل الفوسفوليبيد ، جليكوليبيداتهناك رؤوس قطبية وذيول غير قطبية. الكوليسترول مشابه للدهون. يحتوي جزيءه أيضًا على جزء قطبي.
يقسم كل الخلايا (أو الكائنات الحية) إلى نوعين: بدائيات النوىو حقيقيات النواة... بدائيات النوى هي خلايا أو كائنات غير نووية ، والتي تشمل الفيروسات والبكتيريا بدائية النواة والطحالب الخضراء المزرقة ، حيث تتكون الخلية مباشرة من السيتوبلازم ، حيث يوجد كروموسوم واحد - جزيء DNA(أحيانًا RNA).
الخلايا حقيقية النواةلها نواة تحتوي على البروتينات النووية (بروتين هيستون + مركب DNA) ، بالإضافة إلى غيرها العضيات... تشمل حقيقيات النوى غالبية الكائنات الحية الحديثة أحادية الخلية ومتعددة الخلايا (بما في ذلك النباتات) المعروفة للعلم.
هيكل الأورانويد حقيقية النواة.
|
اسم عضوي |
هيكل عضوي |
وظائف عضوية |
|---|---|---|
|
السيتوبلازم |
البيئة الداخلية للخلية ، والتي تحتوي على النواة والعضيات الأخرى. لها بنية شبه سائلة وحبيبات دقيقة. |
|
|
الريبوسومات |
عضيات كروية أو إهليلجية صغيرة بقطر 15 إلى 30 نانومتر. |
توفير عملية تخليق جزيئات البروتين وتجميعها من الأحماض الأمينية. |
|
الميتوكوندريا |
العضيات ، والتي لها مجموعة متنوعة من الأشكال - من الكروية إلى الخيطية. داخل الميتوكوندريا ، هناك طيات من 0.2 إلى 0.7 ميكرون. الغلاف الخارجي للميتوكوندريا له هيكل ثنائي الغشاء. يكون الغشاء الخارجي أملسًا ، بينما يحتوي الغشاء الداخلي على نواتج صليبية مع إنزيمات الجهاز التنفسي. |
|
|
الشبكة الإندوبلازمية (EPS) |
نظام أغشية في السيتوبلازم يشكل قنوات وتجويفات. هناك نوعان: حبيبي ، يوجد عليه ريبوسومات وسلس. |
|
|
البلاستيدات(العضيات المميزة فقط للخلايا النباتية) تتكون من ثلاثة أنواع: |
عضيات غشاء مزدوج |
|
|
Leukoplasts |
توجد بلاستيدات عديمة اللون في الدرنات والجذور والمصابيح النباتية. |
هم خزان إضافي لتخزين العناصر الغذائية. |
|
البلاستيدات الخضراء |
العضيات هي بيضاوية الشكل ولها لون أخضر. يتم فصلها عن السيتوبلازم بواسطة غشاءين من ثلاث طبقات. تم العثور على الكلوروفيل داخل البلاستيدات الخضراء. |
يقومون بتحويل المواد العضوية من غير العضوية باستخدام طاقة الشمس. |
|
الكروموبلاستس |
عضويات ، من الأصفر إلى البني اللون ، والتي يتراكم فيها الكاروتين. |
المساهمة في ظهور أجزاء من النباتات ذات اللون الأصفر والبرتقالي والأحمر. |
|
الجسيمات المحللة |
عضويات ذات شكل دائري يبلغ قطرها حوالي 1 ميكرون ، ولها غشاء على السطح ، ومجموعة من الإنزيمات بالداخل. |
وظيفة الجهاز الهضمي. يهضمون جزيئات المغذيات ويقضون على الخلايا الميتة. |
|
مجمع جولجي |
يمكن أن تكون ذات أشكال مختلفة. يتكون من تجاويف تحدها الأغشية. تبتعد التكوينات الأنبوبية ذات الفقاعات في النهايات عن التجاويف. |
|
|
مركز الخلية |
يتكون من كرة مركزية (منطقة مضغوطة من السيتوبلازم) ومريكزات - جسمان صغيران. |
يؤدي وظيفة مهمة لتقسيم الخلايا. |
|
الادراج الخلوية |
الكربوهيدرات والدهون والبروتينات ، وهي مكونات متقلبة للخلية. |
احتياطي المغذيات التي تستخدم لحياة الخلية. |
|
عضيات الحركة |
الأسواط والأهداب (النتوءات والخلايا) ، اللييفات العضلية (التكوينات الخيطية) والأقدام الكاذبة (أو الأرجل الكاذبة). |
يؤدون وظيفة حركية ، وكذلك يوفرون عملية تقلص العضلات. |
نواة الخليةهي العضية الرئيسية والأكثر تعقيدًا في الخلية ، لذلك سننظر فيها
العضيات- مكونات الخلية الثابتة ، الموجودة بالضرورة ، والتي تؤدي وظائف محددة.
الشبكة الأندوبلازمية
الشبكة الإندوبلازمية (EPS)، أو الشبكة الإندوبلازمية (ER)، هو عضوي أحادي الغشاء. إنه نظام من الأغشية التي تشكل "صهاريج" وقنوات متصلة ببعضها البعض وتحد من مساحة داخلية واحدة - تجويف EPS. ترتبط الأغشية ، من ناحية ، بالغشاء السيتوبلازمي ، من ناحية أخرى ، بالغشاء النووي الخارجي. هناك نوعان من EPS: 1) خشن (حبيبي) يحتوي على ريبوسومات على سطحه ، و 2) أملس (حبيبي) ، أغشيته لا تحمل الريبوسومات.
المهام: 1) نقل المواد من جزء من الخلية إلى جزء آخر ، 2) تقسيم السيتوبلازم الخلوي إلى مقصورات ("مقصورات") ، 3) تركيب الكربوهيدرات والدهون (EPS السلس) ، 4) تخليق البروتين (EPS الخام) ، 5) مكان تشكيل جهاز جولجي ...
أو مجمع جولجي، هو عضوي أحادي الغشاء. وهي عبارة عن كومة من "الخزانات" المفلطحة ذات الحواف المتسعة. يرتبط بها نظام من الفقاعات الصغيرة ذات الغشاء الواحد (فقاعات جولجي). تتكون كل كومة عادة من 4-6 "صهاريج" ، وهي وحدة هيكلية ووظيفية لجهاز جولجي وتسمى ديكتوسوم. يتراوح عدد الديكتوسومات في الخلية من مائة إلى عدة مئات. في الخلايا النباتية ، يتم عزل الديكتوسومات.
يقع جهاز جولجي عادة بالقرب من نواة الخلية (في الخلايا الحيوانية ، غالبًا ما يكون بالقرب من مركز الخلية).
وظائف جهاز جولجي: 1) تراكم البروتينات والدهون والكربوهيدرات ، 2) تعديل المواد العضوية الواردة ، 3) "تعبئة" البروتينات والدهون والكربوهيدرات في حويصلات الغشاء ، 4) إفراز البروتينات والدهون والكربوهيدرات ، 5) تخليق الكربوهيدرات والدهون ، 6) مكان تكوين الجسيمات. الوظيفة الإفرازية هي الأهم ، لذلك تم تطوير جهاز جولجي جيدًا في الخلايا الإفرازية.
الجسيمات المحللة
الجسيمات المحللة- عضيات ذات غشاء واحد. وهي عبارة عن فقاعات صغيرة (قطرها من 0.2 إلى 0.8 ميكرون) تحتوي على مجموعة من الإنزيمات المتحللة للماء. يتم تصنيع الإنزيمات على EPS خشن ، ونقلها إلى جهاز جولجي ، حيث يتم تعديلها وتعبئتها في حويصلات غشائية ، والتي ، بعد فصلها عن جهاز جولجي ، تصبح ليسوسومات مناسبة. يمكن أن يحتوي الليزوزوم على 20 إلى 60 نوعًا مختلفًا من إنزيمات التحلل المائي. يسمى تحلل المواد باستخدام الإنزيمات تحلل.
تميز: 1) الجسيمات الأولية, 2) الجسيمات الثانوية... تسمى الجسيمات الأولية التي يتم فصلها عن جهاز جولجي. الجسيمات الأولية هي عامل يوفر خروج الإنزيمات من الخلية.
تسمى الجسيمات الحالة الثانوية ، وتكونت نتيجة اندماج الجسيمات الأولية مع فجوات داخلية. في هذه الحالة ، يقومون بهضم المواد التي دخلت الخلية عن طريق البلعمة أو كثرة الكريات البيضاء ، لذلك يمكن تسميتها بالفجوات الهضمية.
الالتهام الذاتي- عملية تدمير الهياكل غير الضرورية للخلية. أولاً ، يُحاط الهيكل المراد تدميره بغشاء واحد ، ثم تندمج الكبسولة الغشائية الناتجة مع الجسيم الأولي ، ونتيجة لذلك يتم أيضًا تكوين ليسوسوم ثانوي (فجوة تلقائية) ، حيث يتم هضم هذا الهيكل. يتم استيعاب نواتج الهضم بواسطة سيتوبلازم الخلية ، لكن جزءًا من المادة يظل غير مهضوم. يسمى الليزوزوم الثانوي المحتوي على هذه المادة غير المهضومة بالجسم المتبقي. تتم إزالة الجسيمات غير المهضومة من الخلية عن طريق إفراز الخلايا.
التحلل الذاتي- التدمير الذاتي للخلية الناتج عن إطلاق محتويات الجسيمات الحالة. عادة ، يحدث التحلل الذاتي أثناء التحولات (اختفاء الذيل في شرغوف الضفدع) ، ارتداد الرحم بعد الولادة ، في بؤر نخر الأنسجة.
وظائف الجسيمات الحالة: 1) هضم المواد العضوية داخل الخلايا ، 2) تدمير الهياكل الخلوية وغير الخلوية غير الضرورية ، 3) المشاركة في عمليات إعادة تنظيم الخلايا.
فجوات
فجوات- العضيات ذات الغشاء الواحد عبارة عن "حاويات" مملوءة بمحاليل مائية من مواد عضوية وغير عضوية. يشارك جهاز EPS وجهاز جولجي في تكوين فجوات. تحتوي الخلايا النباتية الفتية على العديد من الفجوات الصغيرة ، والتي بعد ذلك ، مع نمو الخلايا وتمايزها ، تندمج مع بعضها البعض وتشكل واحدة كبيرة فجوة المركزية... يمكن أن تحتل الفجوة المركزية ما يصل إلى 95٪ من حجم الخلية الناضجة ، بينما يتم دفع النواة والعضيات إلى غشاء الخلية. الغشاء الذي يحد من فجوة النبات يسمى تونوبلاست. يسمى السائل الذي يملأ فجوة النبات عصارة الخلية... يتضمن تكوين النسغ الخلوي الأملاح العضوية وغير العضوية القابلة للذوبان في الماء ، والسكريات الأحادية ، والسكريات الثنائية ، والأحماض الأمينية ، والمنتجات الأيضية النهائية أو السامة (الجليكوسيدات ، والقلويدات) ، وبعض الأصباغ (الأنثوسيانين).
في الخلايا الحيوانية ، توجد فجوات صغيرة في الجهاز الهضمي والبلعوم تنتمي إلى مجموعة الجسيمات الحالة الثانوية والتي تحتوي على إنزيمات محللة للماء. في الحيوانات أحادية الخلية ، توجد أيضًا فجوات مقلصة تؤدي وظيفة التنظيم والإفراز.
وظائف الفراغ: 1) تراكم المياه وتخزينها ، 2) تنظيم استقلاب الماء والملح ، 3) الحفاظ على ضغط التورجر ، 4) تراكم المستقلبات القابلة للذوبان في الماء ، المغذيات الاحتياطية ، 5) تلوين الزهور والفواكه وبالتالي جذب الملقحات وموزعي البذور 6) انظر وظائف الجسيمات الحالة.
الشبكة الإندوبلازمية ، وجهاز جولجي ، وتشكل الجسيمات الحالة والفجوات شبكة فراغية مفردة للخلية، يمكن لعناصرها الفردية أن تنتقل إلى بعضها البعض.
الميتوكوندريا
1 - الغشاء الخارجي
2 - الغشاء الداخلي 3 - مصفوفة 4 - كريستا ؛ 5 - نظام متعدد الإنزيم ؛ 6 - دائري DNA.
شكل وحجم وعدد الميتوكوندريا متغيرة للغاية. في الشكل ، يمكن أن تكون الميتوكوندريا على شكل قضيب ، مدورة ، لولبية ، مقعرة ، متفرعة. يتراوح طول الميتوكوندريا من 1.5 إلى 10 ميكرون ، وقطرها من 0.25 إلى 1.00 ميكرون. يمكن أن يصل عدد الميتوكوندريا في الخلية إلى عدة آلاف ويعتمد على النشاط الأيضي للخلية.
يحد الميتوكوندريا بغشاءين. الغشاء الخارجي للميتوكوندريا (1) أملس ، والداخلي (2) يشكل طيات عديدة - كريستا(4). تعمل البلورات على زيادة مساحة سطح الغشاء الداخلي ، حيث توجد أنظمة متعددة الإنزيمات (5) ، وتشارك في تخليق جزيئات ATP. تمتلئ المساحة الداخلية للميتوكوندريا بمصفوفة (3). تحتوي المصفوفة على DNA دائري (6) ، مرنا محدد ، ريبوسومات من النوع بدائية النواة (نوع 70S) ، إنزيمات دورة كريبس.
الحمض النووي للميتوكوندريا غير مرتبط بالبروتينات ("عارية") ، وهو متصل بالغشاء الداخلي للميتوكوندريا ويحمل معلومات حول بنية حوالي 30 بروتينًا. هناك حاجة إلى المزيد من البروتينات لبناء الميتوكوندريا ، لذلك توجد معلومات حول معظم بروتينات الميتوكوندريا في الحمض النووي النووي ، ويتم تصنيع هذه البروتينات في سيتوبلازم الخلية. الميتوكوندريا قادرة على التكاثر بشكل مستقل عن طريق الانقسام إلى قسمين. بين الأغشية الخارجية والداخلية هناك خزان البروتونحيث يتراكم H +.
وظائف الميتوكوندريا: 1) تخليق ATP ، 2) تحلل الأكسجين للمواد العضوية.
وفقًا لإحدى الفرضيات (نظرية التكاثر التكافلي) ، نشأت الميتوكوندريا من الكائنات الحية بدائية النواة الهوائية القديمة التي تعيش بحرية ، والتي دخلت بطريق الخطأ إلى الخلية المضيفة ، ثم شكلت معها مركبًا تكافليًا مفيدًا للطرفين. هذه الفرضية مدعومة بالبيانات التالية. أولاً ، الحمض النووي للميتوكوندريا له نفس السمات الهيكلية مثل الحمض النووي للبكتيريا الحديثة (مغلق في حلقة ، غير مرتبط بالبروتينات). ثانيًا ، تنتمي ريبوسومات الميتوكوندريا وريبوزومات البكتيريا إلى نفس النوع - نوع 70S. ثالثًا ، آلية تقسيم الميتوكوندريا تشبه آلية البكتيريا. رابعًا ، يتم قمع تخليق البروتينات البكتيرية والميتوكوندريا بنفس المضادات الحيوية.
البلاستيدات
1 - الغشاء الخارجي 2 - الغشاء الداخلي 3 - السدى. 4 - ثايلاكويد 5 - حبوب 6 - صفائح ؛ 7 - حبوب النشا. 8 - قطرات دهنية.
تعتبر البلاستيدات مميزة فقط للخلايا النباتية. يميز ثلاثة أنواع رئيسية من البلاستيدات: leukoplasts - بلاستيدات عديمة اللون في خلايا الأجزاء غير المصبوغة من النباتات ، الكروموبلاستيدات - بلاستيدات ملونة ، عادة صفراء ، حمراء وبرتقالية ، بلاستيدات خضراء - بلاستيدات خضراء.
البلاستيدات الخضراء.في خلايا النباتات العليا ، يكون للبلاستيدات الخضراء شكل عدسة ثنائية الوجه. يتراوح طول البلاستيدات الخضراء من 5 إلى 10 ميكرون ، ويتراوح قطرها من 2 إلى 4 ميكرون. يتم تقييد البلاستيدات الخضراء بغشاءين. الغشاء الخارجي (1) أملس ، والغشاء الداخلي (2) له هيكل مطوي معقد. يسمى أصغر طية ثايلاكويد(4). تسمى مجموعة من ثايلاكويد مكدسة مثل كومة من العملات المعدنية قمح(5). تحتوي البلاستيدات الخضراء على متوسط 40-60 حبة متداخلة. ترتبط الحبوب ببعضها البعض عن طريق القنوات المسطحة - صفائح(6). يتم تصنيع أصباغ وإنزيمات التمثيل الضوئي في أغشية الثايلاكويد ، والتي تضمن تخليق ATP. الصباغ الرئيسي في عملية التمثيل الضوئي هو الكلوروفيل ، والذي يحدد اللون الأخضر للبلاستيدات الخضراء.
تمتلئ المساحة الداخلية للبلاستيدات الخضراء سدى(3). تحتوي السدى على دنا دائري "عاري" ، ريبوسومات من نوع 70S ، إنزيمات دورة كالفين ، وحبوب نشا (7). يوجد خزان بروتون داخل كل ثايلاكويد ، ويتراكم H +. البلاستيدات الخضراء ، مثل الميتوكوندريا ، قادرة على التكاثر المستقل عن طريق الانقسام إلى قسمين. توجد في خلايا الأجزاء الخضراء للنباتات العليا ، وخاصة البلاستيدات الخضراء في الأوراق والفواكه الخضراء. تسمى البلاستيدات الخضراء للنباتات السفلية بالكروماتوفورات.
وظيفة البلاستيدات الخضراء:البناء الضوئي. يُعتقد أن البلاستيدات الخضراء قد تطورت من البكتيريا الزرقاء التعايش الداخلي القديم (نظرية التكاثر التكافلي). أساس هذا الافتراض هو تشابه البلاستيدات الخضراء والبكتيريا الحديثة في عدد من السمات (دائرية ، DNA "عارية" ، ريبوسومات من نوع 70S ، طريقة التكاثر).
Leukoplasts.يختلف الشكل (كروي ، مدور ، مقعر ، إلخ). يتم تقييد Leukoplasts بواسطة غشاءين. الغشاء الخارجي أملس ، ويشكل الغشاء الداخلي القليل من الثايلاكويدات. تحتوي السدى على دنا دائري "عاري" ، ريبوسومات من نوع 70S ، إنزيمات لتخليق وتحلل المغذيات الاحتياطية. لا توجد أصباغ. تحتوي خلايا أعضاء النبات الجوفية (الجذور ، الدرنات ، الجذور ، إلخ) على العديد من كريات الدم البيضاء بشكل خاص. وظيفة Leukoplast:تخليق وتراكم وتخزين العناصر الغذائية الاحتياطية. الأميلوبلاستس- خلايا الدم البيضاء ، التي تصنع وتجمع النشا ، elioplasts- زيوت ، البروتينات- بروتينات. يمكن أن تتراكم مواد مختلفة في نفس البلاستيدات البيضاء.
الكروموبلاستس.مقيد بغشاءين. يكون الغشاء الخارجي أملسًا ، أو داخليًا أو أملسًا أيضًا ، أو يشكل ثايلاكويدات مفردة. تحتوي السدى على دنا دائري وأصباغ - كاروتينات ، والتي تعطي الصبغيات اللون الأصفر أو الأحمر أو البرتقالي. يختلف شكل تراكم الأصباغ: في شكل بلورات مذابة في قطرات دهنية (8) ، إلخ. موجود في خلايا الفاكهة الناضجة ، البتلات ، أوراق الخريف ، نادرًا المحاصيل الجذرية. تعتبر الكروموبلاستس المرحلة الأخيرة من تطور البلاستيد.
وظيفة Chromoplast:تلوين الزهور والفواكه وبالتالي جذب الملقحات وموزعي البذور.
يمكن تشكيل جميع أنواع البلاستيدات من بروبلاستيدات. بروبلاستيدات- العضيات الصغيرة الموجودة في الأنسجة البائسة. نظرًا لأن البلاستيدات لها أصل مشترك ، فمن الممكن إجراء تحولات فيما بينها. يمكن أن تتحول Leukoplasts إلى بلاستيدات خضراء (تخضير درنات البطاطس في الضوء) ، والبلاستيدات الخضراء - إلى صانعات صبغية (اصفرار الأوراق واحمرار الفاكهة). يعتبر تحول البلاستيدات الخضراء إلى البلاستيدات الخضراء أو البلاستيدات الخضراء مستحيلاً.
الريبوسومات
1 - وحدة فرعية كبيرة ؛ 2 - وحدة فرعية صغيرة.
الريبوسومات- عضيات غير غشائية ، قطرها حوالي 20 نانومتر. تتكون الريبوسومات من وحدتين فرعيتين - كبيرة وصغيرة ، يمكن أن تنفصل بينهما. التركيب الكيميائي للريبوسومات هو البروتينات والرنا الريباسي. تشكل جزيئات RRNA 50-63٪ من كتلة الريبوسوم وتشكل هيكله الهيكلي. هناك نوعان من الريبوسومات: 1) حقيقيات النوى (مع ثوابت الترسيب للريبوسوم بأكمله - 80S ، الوحدة الفرعية الصغيرة - 40S ، الكبيرة - 60S) و 2) بدائية النواة (على التوالي 70S ، 30S ، 50S).
يحتوي الريبوسوم حقيقي النواة على 4 جزيئات من الرنا الريباسي وحوالي 100 جزيء بروتين ، ويحتوي النوع بدائية النواة على 3 جزيئات من الرنا الريباسي وحوالي 55 جزيء بروتين. أثناء التخليق الحيوي للبروتين ، يمكن أن "تعمل" الريبوسومات منفردة أو تتحد في مجمعات - polyribosomes (polysomes)... في مثل هذه المجمعات ، ترتبط بعضها ببعض بواسطة جزيء واحد من الرنا المرسال. تحتوي الخلايا بدائية النواة على ريبوسومات من النوع 70S فقط. تحتوي الخلايا حقيقية النواة على ريبوسومات من نوع 80S (أغشية خشنة من EPS ، السيتوبلازم) ونوع 70S (الميتوكوندريا ، البلاستيدات الخضراء).
تتشكل الوحدات الفرعية للريبوسوم حقيقي النواة في النواة. يحدث اتحاد الوحدات الفرعية في ريبوسوم كامل في السيتوبلازم ، عادةً أثناء التخليق الحيوي للبروتين.
وظيفة الريبوسوم:تجميع سلسلة البولي ببتيد (تخليق البروتين).
الهيكل الخلوي
الهيكل الخلويتتكون من الأنابيب الدقيقة والألياف الدقيقة. الأنابيب الدقيقة هي هياكل أسطوانية غير متفرعة. يتراوح طول الأنابيب الدقيقة من 100 ميكرومتر إلى 1 مم ، ويبلغ قطرها حوالي 24 نانومتر ، وسماكة الجدار 5 نانومتر. المكون الكيميائي الرئيسي هو بروتين التوبولين. يتم تدمير الأنابيب الدقيقة بواسطة الكولشيسين. الألياف الدقيقة - تتكون الخيوط التي يبلغ قطرها 5-7 نانومتر من بروتين أكتين. تشكل الأنابيب الدقيقة والألياف الدقيقة نسجًا معقدة في السيتوبلازم. وظائف الهيكل الخلوي: 1) تحديد شكل الخلية ، 2) دعم العضيات ، 3) تكوين مغزل الانقسام ، 4) المشاركة في حركات الخلية ، 5) تنظيم التدفق السيتوبلازمي.
يشمل اثنين من centrioles و centrioles. سنتريولعبارة عن أسطوانة ، يتكون جدارها من تسع مجموعات من ثلاثة أنابيب دقيقة مدمجة (9 ثلاثة توائم) ، مترابطة على فترات زمنية معينة عن طريق الربط المتقاطع. يتم إقران المريكزات حيث تكون في زوايا قائمة لبعضها البعض. قبل انقسام الخلية ، تتباعد المريكزات إلى أقطاب متقابلة ، ويظهر مركز ابنة بالقرب من كل منهما. إنها تشكل محور انقسام ، مما يساهم في التوزيع المتساوي للمادة الجينية بين الخلايا الوليدة. في خلايا النباتات العليا (عاريات البذور ، كاسيات البذور) ، لا يحتوي مركز الخلية على مريكزات. تنتمي المريكزات إلى عضيات السيتوبلازم ذاتية التكاثر ، وهي تنشأ نتيجة ازدواج المريكزات الموجودة. المهام: 1) ضمان تباعد الكروموسومات إلى أقطاب الخلية أثناء الانقسام أو الانقسام الاختزالي ، 2) مركز تنظيم الهيكل الخلوي.
عضيات الحركة
غير موجود في كل الخلايا. تشمل عضويات الحركة الأهداب (الأهداب ، ظهارة الجهاز التنفسي) ، الأسواط (السوط ، الحيوانات المنوية) ، الكاذبة (الجذور ، الكريات البيض) ، اللييفات العضلية (الخلايا العضلية) ، إلخ.
فلاجيلا وأهداب- عضيات خيطية ، تمثل محور عصبي يحده غشاء. محور عصبي - هيكل أسطواني ؛ يتكون جدار الاسطوانة من تسعة أزواج من الأنابيب الدقيقة ؛ يوجد في وسطها نوعان من الأنابيب الدقيقة. في قاعدة المحور العصبي هي الأجسام القاعدية ، ممثلة بمريكزين متعامدين بشكل متبادل (يتكون كل جسم قاعدي من تسعة ثلاثة توائم من الأنابيب الدقيقة ، ولا توجد أنابيب دقيقة في مركزها). يصل طول السوط إلى 150 ميكرون ، وتكون الأهداب أقصر عدة مرات.
اللييفات العضليةتتكون من خيوط عضلية أكتين وميوسين ، والتي تضمن تقلص خلايا العضلات.
اذهب إلى عدد المحاضرات 6"خلية حقيقية النواة: السيتوبلازم ، غشاء الخلية ، هيكل ووظيفة أغشية الخلية"
تختلف الخلايا التي تشكل أنسجة الحيوانات والنباتات بشكل كبير في الشكل والحجم والبنية الداخلية. ومع ذلك ، فإنها تظهر جميعًا أوجه تشابه في السمات الرئيسية للعمليات الحيوية ، والتمثيل الغذائي ، والتهيج ، والنمو ، والتطور ، والقدرة على التغيير.
تحتوي الخلايا من جميع الأنواع على مكونين رئيسيين يرتبطان ارتباطًا وثيقًا ببعضهما البعض - السيتوبلازم والنواة. يتم فصل النواة عن السيتوبلازم بغشاء مسامي وتحتوي على عصير نووي وكروماتين ونواة. يملأ السيتوبلازم شبه السائل الخلية بأكملها ويتخللها العديد من الأنابيب. في الخارج ، إنه مغطى بغشاء هيولي. لقد تخصصت هياكل عضية ،بشكل دائم في الخلية ، والتكوينات المؤقتة - تضمين.عضيات الغشاء : الغشاء الخلوي الخارجي (HCM) ، الشبكة الإندوبلازمية (EPS) ، جهاز جولجي ، الجسيمات الحالة ، الميتوكوندريا والبلاستيدات. يعتمد هيكل جميع عضيات الغشاء على غشاء بيولوجي. تحتوي جميع الأغشية على مخطط هيكلي موحد بشكل أساسي وتتكون من طبقة مزدوجة من الدهون الفوسفورية ، حيث يتم غمر جزيئات البروتين من جوانب مختلفة من الصفصاف على أعماق مختلفة. تختلف الأغشية العضوية عن بعضها البعض فقط من خلال مجموعات البروتينات الموجودة فيها.
رسم تخطيطي لهيكل خلية حقيقية النواة.أ - خلية من أصل حيواني ؛ ب - الخلية النباتية: 1 - نواة مع لونين ونواة ، 2 - غشاء هيولي ، 3 - جدار خلوي ، 4 - مسام في جدار الخلية يتواصل من خلالها سيتوبلازم الخلايا المجاورة ، 5 - شبكة إندوبلازمية خشنة ، ب - شبكة إندوبلازمية ناعمة ، 7 - فجوة بينية ، 8 - جهاز جولجي (معقد) ، 9 - ليسوسوم ، 10 - شوائب دهنية في قنوات الشبكة الإندوبلازمية الملساء ، 11 - مركز خلية ، 12 - ميتوكوندريا ، 13 - ريبوسومات حرة وبولي ريبوسومات ، 14 - فجوة ، 15 - بلاستيدات خضراء
تذكر الذكريات.في جميع الخلايا النباتية ، والحيوانات متعددة الخلايا ، في البروتوزوا والبكتيريا ، يتكون غشاء الخلية من ثلاث طبقات: تتكون الطبقات الخارجية والداخلية من جزيئات بروتينية ، وتتكون الطبقة الوسطى من جزيئات دهنية. إنه يحد من السيتوبلازم من البيئة الخارجية ، ويحيط بجميع عضيات الخلية وهو بنية بيولوجية عالمية. في بعض الخلايا ، يتكون الغشاء الخارجي من عدة أغشية تتناسب بإحكام مع بعضها البعض. في مثل هذه الحالات ، يصبح غشاء الخلية كثيفًا ومرنًا ويسمح لك بالحفاظ على شكل الخلية ، كما هو الحال ، على سبيل المثال ، في أحذية euglena و ciliate. تحتوي معظم الخلايا النباتية ، بالإضافة إلى الغشاء ، أيضًا على قشرة سميكة من السليلوز بالخارج - جدار الخلية... يكون مرئيًا بوضوح في مجهر الضوء التقليدي ويؤدي وظيفة داعمة بسبب الطبقة الخارجية الصلبة التي تعطي الخلايا شكلاً واضحًا.
على سطح الخلية ، يشكل الغشاء نتوءات مطولة - ميكروفيلي ، طيات ، نتوءات ونتوءات ، مما يزيد بشكل كبير من الامتصاص أو السطح الإخراجي. بمساعدة النواتج الغشائية ، ترتبط الخلايا ببعضها البعض في أنسجة وأعضاء الكائنات متعددة الخلايا ؛ توجد إنزيمات مختلفة تشارك في التمثيل الغذائي على ثنايا الأغشية. من خلال تحديد الخلية من البيئة ، ينظم الغشاء اتجاه انتشار المواد وفي نفس الوقت ينقلها بنشاط إلى الخلية (التراكم) أو إلى الخارج (الإطلاق). بسبب هذه الخصائص للغشاء ، فإن تركيز أيونات البوتاسيوم والكالسيوم والمغنيسيوم والفوسفور في السيتوبلازم أعلى ، كما أن تركيز الصوديوم والكلور أقل مما هو عليه في البيئة. من خلال مسام الغشاء الخارجي من البيئة الخارجية ، تخترق الأيونات والماء والجزيئات الصغيرة من المواد الأخرى الخلية. يتم الاختراق في الخلية من الجزيئات الصلبة الكبيرة نسبيًا بواسطة البلعمة(من الكلمة اليونانية "phago" - ألتهم ، "pitoe" - خلية). في هذه الحالة ، ينحني الغشاء الخارجي عند نقطة التلامس مع الجسيم داخل الخلية ، ويسحب الجسيم إلى أعماق السيتوبلازم ، حيث يخضع للانقسام الأنزيمي. قطرات من المواد السائلة تدخل الخلية بطريقة مماثلة ؛ يسمى امتصاصهم كثرة الكريات(من الكلمة اليونانية "pino" - أشرب ، "cytos" - خلية). يحتوي غشاء الخلية الخارجي أيضًا على وظائف بيولوجية مهمة أخرى.
السيتوبلازم 85٪ ماء ، 10٪ بروتينات ، الباقي نصيب دهون ، كربوهيدرات ، أحماض نووية ومركبات معدنية ؛ كل هذه المواد تشكل محلول غرواني مماثل في تناسق الجلسرين. المادة الغروية للخلية ، اعتمادًا على حالتها الفسيولوجية وطبيعة تأثير البيئة الخارجية ، لها خصائص كل من الجسم السائل والمرن والأكثر كثافة. يتخلل السيتوبلازم قنوات من مختلف الأشكال والأحجام ، والتي تسمى الشبكة الأندوبلازمية.جدرانها عبارة عن أغشية على اتصال وثيق مع جميع عضيات الخلية وتشكل معًا نظامًا وظيفيًا وهيكليًا واحدًا لعملية التمثيل الغذائي والطاقة وحركة المواد داخل الخلية.
في جدران الأنابيب توجد أصغر حبيبات حبيبية تسمى الريبوسومات.تسمى هذه الشبكة من الأنابيب الحبيبية. يمكن أن تنتشر الريبوسومات على سطح الأنابيب أو تشكل مجمعات من خمسة إلى سبعة أو أكثر من الريبوسومات ، تسمى polysomes.لا تحتوي الأنابيب الأخرى على حبيبات ؛ فهي تشكل شبكة إندوبلازمية ناعمة. تحتوي الجدران على إنزيمات تشارك في تخليق الدهون والكربوهيدرات.
يمتلئ التجويف الداخلي للأنابيب بمخلفات الخلية. الأنابيب داخل الخلايا ، التي تشكل نظامًا متفرعًا معقدًا ، تنظم حركة وتركيز المواد ، وتفصل الجزيئات المختلفة من المواد العضوية ومراحل تركيبها. على الأسطح الداخلية والخارجية للأغشية الغنية بالإنزيم ، يتم تصنيع البروتينات والدهون والكربوهيدرات ، والتي تُستخدم إما في التمثيل الغذائي ، أو تتراكم في السيتوبلازم على شكل شوائب ، أو تُفرز.
الريبوسوماتتوجد في جميع أنواع الخلايا - من البكتيريا إلى خلايا الكائنات متعددة الخلايا. هذه أجسام مستديرة تتكون من الحمض النووي الريبي (RNA) والبروتينات بنسب متساوية تقريبًا. من المؤكد أنها تحتوي على المغنيسيوم ، الذي يدعم وجوده بنية الريبوسومات. يمكن أن ترتبط الريبوسومات بأغشية الشبكة الإندوبلازمية ، مع غشاء الخلية الخارجي ، أو تكمن بحرية في السيتوبلازم. يتم تصنيع البروتين فيها. تم العثور على الريبوسومات ، بالإضافة إلى السيتوبلازم ، في نواة الخلية. تتشكل في النواة ثم تدخل السيتوبلازم.
مجمع جولجيفي الخلايا النباتية يبدو وكأنه أجسام منفصلة محاطة بأغشية. في الخلايا الحيوانية ، يتم تمثيل هذا العضوي بواسطة الصهاريج والأنابيب والحويصلات. تدخل نواتج إفراز الخلية في الأنابيب الغشائية لمركب جولجي من أنابيب الشبكة الإندوبلازمية ، حيث يتم إعادة ترتيبها كيميائيًا وضغطها ثم تمريرها إلى السيتوبلازم ويتم استخدامها إما من قبل الخلية نفسها أو تفرز منها. في خزانات مجمع جولجي ، يتم تصنيع السكريات ودمجها مع البروتينات ، مما يؤدي إلى تكوين البروتينات السكرية.
الميتوكوندريا- أجسام صغيرة على شكل قضيب ، محدودة بغشاءين. من الغشاء الداخلي للميتوكوندريا توجد طيات عديدة - cristae - توجد على جدرانها إنزيمات مختلفة ، بمساعدة مادة عالية الطاقة ، حمض الأدينوزين ثلاثي الفوسفوريك (ATP) ، يتم تصنيعها. اعتمادًا على نشاط الخلية والتأثيرات الخارجية ، يمكن للميتوكوندريا التحرك وتغيير حجمها وشكلها. تم العثور على الريبوسومات والفوسفوليبيدات والحمض النووي الريبي والحمض النووي في الميتوكوندريا. يرتبط وجود الحمض النووي في الميتوكوندريا بقدرة هذه العضيات على التكاثر عن طريق تشكيل انقباض أو التبرعم أثناء انقسام الخلية ، وكذلك تخليق جزء من بروتينات الميتوكوندريا.
الجسيمات المحللة- تكوينات بيضاوية صغيرة ، محدودة بغشاء ومنتشرة في جميع أنحاء السيتوبلازم. توجد في جميع خلايا الحيوانات والنباتات. تنشأ في امتدادات الشبكة الإندوبلازمية وفي مجمع جولجي ، وهنا تمتلئ بالأنزيمات المتحللة للماء ، ثم تنفصل وتدخل في السيتوبلازم. في ظل الظروف العادية ، تهضم الليزوزومات الجزيئات التي تدخل الخلية عن طريق البلعمة ، وعضيات الخلايا المحتضرة. تفرز منتجات التحلل من خلال غشاء الليزوزوم إلى السيتوبلازم ، حيث يتم دمجها في جزيئات جديدة. وعندما ينكسر الغشاء الليزوزومي ، تدخل الإنزيمات إلى السيتوبلازم وهضم محتوياته ، مما يتسبب في موت الخلايا.
البلاستيداتيوجد فقط في الخلايا النباتية ويوجد في معظم النباتات الخضراء. يتم تصنيع المواد العضوية وتجميعها في البلاستيدات. هناك ثلاثة أنواع من البلاستيدات: البلاستيدات الخضراء والبلاستيدات الخضراء والبلاستيدات.
البلاستيدات الخضراء -البلاستيدات الخضراء التي تحتوي على الصباغ الأخضر الكلوروفيل. توجد في الأوراق والسيقان الصغيرة والفواكه غير الناضجة. البلاستيدات الخضراء محاطة بغشاء مزدوج. في النباتات العليا ، يتم ملء الجزء الداخلي من البلاستيدات الخضراء بمادة شبه سائلة ، حيث توضع الألواح بالتوازي مع بعضها البعض. تشكل الأغشية المزدوجة للوحات ، مدمجة ، مكدسات تحتوي على الكلوروفيل (الشكل 6). في كل كومة من البلاستيدات الخضراء للنباتات العليا ، تتبادل طبقات جزيئات البروتين وجزيئات الدهون ، وتقع جزيئات الكلوروفيل بينهما. يعمل هذا الهيكل متعدد الطبقات على زيادة الأسطح الخالية إلى أقصى حد ويسهل التقاط الطاقة ونقلها أثناء عملية التمثيل الضوئي.
كروموبلاستس -البلاستيدات ، والتي تحتوي على أصباغ نباتية (حمراء أو بنية ، صفراء ، برتقالية). تتركز في سيتوبلازم خلايا الزهور والسيقان والفواكه وأوراق النباتات وتعطيها اللون المناسب. تتكون البلاستيدات الملونة من البلاستيدات البيضاء أو البلاستيدات الخضراء نتيجة لتراكم الأصباغ الكاروتينات.
Leukoplasts عديم اللونتوجد البلاستيدات في أجزاء غير ملونة من النباتات: في السيقان ، والجذور ، والمصابيح ، وما إلى ذلك. في خلايا الدم البيضاء لبعض الخلايا ، تتراكم حبيبات النشا ، في كريات الدم البيضاء للخلايا الأخرى - الزيوت والبروتينات.
تنشأ جميع البلاستيدات من سابقاتها - بروبلاستيدات. تحتوي على الحمض النووي الذي يتحكم في تكاثر هذه العضيات.
مركز الخلية ،أو الجسيم المركزي ، يلعب دورًا مهمًا في انقسام الخلايا ويتكون من مريكزين . يوجد في جميع خلايا الحيوانات والنباتات ، باستثناء الفطريات المزهرة ، والفطريات السفلية وبعضها من أبسطها. تشارك المريكزات في الخلايا المنقسمة في تكوين مغزل الانشطار وتقع في أقطابها. في الخلية المنقسمة ، يكون مركز الخلية هو أول من ينقسم ، وفي نفس الوقت يتم تكوين مغزل أكروماتين ، والذي يوجه الكروموسومات عندما تتباعد إلى القطبين. يذهب مريكز واحد إلى الخلايا الوليدة.
العديد من الخلايا النباتية والحيوانية لديها عضيات لأغراض خاصة: أهداب،أداء وظيفة الحركة (ciliates ، خلايا الجهاز التنفسي) ، الأسواط(أبسط الخلايا التناسلية أحادية الخلية في الحيوانات والنباتات ، إلخ). الادراج -العناصر المؤقتة التي تنشأ في الخلية في مرحلة معينة من حياتها نتيجة لوظيفة تركيبية. يتم استخدامها أو إخراجها من الزنزانة. تشمل أيضًا العناصر الغذائية الاحتياطية: في الخلايا النباتية - النشا ، وقطرات الدهون ، والنقط ، والزيوت الأساسية ، والعديد من الأحماض العضوية ، وأملاح الأحماض العضوية وغير العضوية ؛ في الخلايا الحيوانية - الجليكوجين (في خلايا الكبد والعضلات) ، قطرات الدهون (في الأنسجة تحت الجلد) ؛ تتراكم بعض الشوائب في الخلايا كنفايات - في شكل بلورات ، أصباغ ، إلخ.
فجوات -هذه تجاويف يحدها غشاء ؛ معبر عنها بشكل جيد في الخلايا النباتية وتوجد في البروتوزوا. تنشأ في مناطق مختلفة من امتدادات الشبكة الإندوبلازمية. وتدريجيًا ينفصلون عنه. تحافظ الفجوات على ضغط التورم ، فهي تحتوي على عصير خلوي أو فجوي ، تحدد جزيئاته تركيزه التناضحي. يُعتقد أن المنتجات الأولية للتوليف - الكربوهيدرات القابلة للذوبان ، والبروتينات ، والبكتين ، وما إلى ذلك - تتراكم في صهاريج الشبكة الإندوبلازمية. تمثل هذه المجموعات أساسيات الفجوات المستقبلية.
الهيكل الخلوي . تتمثل إحدى السمات المميزة للخلية حقيقية النواة في تطوير التكوينات الهيكلية في السيتوبلازم الخاص بها في شكل أنابيب دقيقة وحزم من ألياف البروتين. ترتبط عناصر الهيكل الخلوي ارتباطًا وثيقًا بالغشاء السيتوبلازمي الخارجي والمغلف النووي ، وتشكل نسجًا معقدة في السيتوبلازم. تحدد العناصر الداعمة للسيتوبلازم شكل الخلية ، وتوفر حركة الهياكل داخل الخلايا وحركة الخلية بأكملها.
النواةتلعب الخلية دورًا رئيسيًا في حياتها ، فمع إزالتها تتوقف الخلية عن وظائفها وتموت. تحتوي معظم الخلايا الحيوانية على نواة واحدة ، ولكن هناك أيضًا خلايا متعددة النوى (الكبد والعضلات البشرية ، والفطريات ، والأهداب ، والطحالب الخضراء). تتطور كريات الدم الحمراء في الثدييات من خلايا سلفية تحتوي على نواة ، لكن كريات الدم الحمراء الناضجة تفقدها ولا تعيش طويلاً.
النواة محاطة بغشاء مزدوج يتخللها المسام ، والتي من خلالها ترتبط ارتباطًا وثيقًا بقنوات الشبكة الإندوبلازمية والسيتوبلازم. داخل النواة الكروماتينية- مقاطع حلزونية من الكروموسومات. خلال فترة انقسام الخلية ، تتحول إلى هياكل على شكل قضيب يمكن تمييزها بوضوح تحت المجهر الضوئي. الكروموسومات هي مجموعة معقدة من البروتينات تسمى DNA بروتين نووي.
تتمثل وظائف النواة في تنظيم جميع الوظائف الحيوية للخلية ، والتي تقوم بها بمساعدة ناقلات المواد الوراثية DNA و RNA. استعدادًا لانقسام الخلايا ، يتم مضاعفة الحمض النووي ؛ في عملية الانقسام ، تتباعد الصبغيات وتنتقل إلى الخلايا الوليدة ، مما يضمن استمرارية المعلومات الوراثية في كل نوع من الكائنات الحية.
كاريوبلازم - المرحلة السائلة للنواة ، حيث تكون نفايات الهياكل النووية في صورة مذابة
النواة- الجزء المعزول والأكثر كثافة من النواة. تحتوي النواة على بروتينات معقدة و RNA وفوسفات حر أو مرتبط من البوتاسيوم والمغنيسيوم والكالسيوم والحديد والزنك والريبوزومات. تختفي النواة قبل بدء انقسام الخلية وتتشكل مرة أخرى في المرحلة الأخيرة من الانقسام.
وبالتالي ، فإن الخلية لديها تنظيم دقيق ومعقد للغاية. تتيح شبكة واسعة من الأغشية السيتوبلازمية ومبدأ غشاء بنية العضيات التمييز بين العديد من التفاعلات الكيميائية التي تحدث في وقت واحد في الخلية. كل من التكوينات داخل الخلايا لها هيكلها الخاص ووظيفتها المحددة ، ولكن فقط من خلال تفاعلها يكون النشاط الحيوي المتناغم للخلية ممكنًا. وعلى أساس هذا التفاعل ، تدخل المواد من البيئة إلى الخلية ، ويتم إزالة النفايات منها في البيئة الخارجية - هذه هي الطريقة التي يحدث بها التمثيل الغذائي. لا يمكن أن ينشأ كمال التنظيم الهيكلي للخلية إلا نتيجة للتطور البيولوجي المطول ، حيث أصبحت الوظائف التي تؤديها تدريجياً أكثر تعقيدًا.
أبسط الأشكال أحادية الخلية هي خلية وكائن بكل مظاهره الحيوية. في الكائنات الحية متعددة الخلايا ، تشكل الخلايا مجموعات متجانسة - أنسجة. في المقابل ، تشكل الأنسجة أعضاء وأنظمة ، ويتم تحديد وظائفها من خلال النشاط الحيوي العام للكائن الحي بأكمله.
جار التحميل ...