L'unité de la structure des cellules.
Le contenu de toute cellule est séparé de l'environnement extérieur par une structure spéciale - membrane plasmique (plasmalemme). Cet isolement permet de créer un environnement très particulier à l'intérieur de la cellule, contrairement à ce qui l'entoure. Par conséquent, des processus qui ne se produisent nulle part peuvent se produire dans la cellule, ils sont appelés processus vitaux.
L'environnement interne d'une cellule vivante, limité par la membrane plasmique, est appelé cytoplasme. Il comprend hyaloplasme(substance transparente de base) et organites cellulaires, ainsi que diverses structures non permanentes - inclusion. Les organites qui se trouvent dans n'importe quelle cellule comprennent également ribosomes, sur lequel il y a synthèse des protéines.
La structure des cellules eucaryotes.
Eucaryotes sont des organismes dont les cellules ont un noyau. Coeur- c'est l'organite même de la cellule eucaryote, qui stocke et à partir de laquelle les informations héréditaires enregistrées dans les chromosomes sont réécrites. Chromosome est une molécule d'ADN intégrée à des protéines. Le noyau contient nucléole- un endroit où se forment d'autres organites importants impliqués dans la synthèse des protéines - ribosomes. Mais les ribosomes ne se forment que dans le noyau et ils fonctionnent (c'est-à-dire synthétisent des protéines) dans le cytoplasme. Certains d'entre eux sont librement situés dans le cytoplasme, et certains s'attachent aux membranes, forment un maillage, appelé endoplasmique.
Ribosomes- les organites non membranaires.
Réticulum endoplasmique est un réseau de tubules délimités par des membranes. Il en existe deux types : lisse et granuleux. Les ribosomes sont situés sur les membranes du réticulum endoplasmique granulaire, de sorte que les protéines y sont synthétisées et transportées. Et le réticulum endoplasmique lisse est le lieu de synthèse et de transport des glucides et des lipides. Il n'y a pas de ribosomes dessus.
Pour la synthèse des protéines, des glucides et des graisses, il faut de l'énergie, qui est produite dans la cellule eucaryote par les "stations énergétiques" de la cellule - mitochondries.
Mitochondries- des organites à deux membranes dans lesquelles s'effectue le processus de respiration cellulaire. Les composés organiques sont oxydés sur les membranes mitochondriales et l'énergie chimique s'accumule sous la forme de molécules d'énergie spéciales (ATP).
Il existe également un endroit dans la cellule où les composés organiques peuvent s'accumuler et d'où ils peuvent être transportés - c'est Appareil de Golgi, système de sacs plats à membrane. Il est impliqué dans le transport des protéines, des lipides, des glucides. Dans l'appareil de Golgi, des organites de digestion intracellulaire se forment également - lysosomes.
Lysosomes- les organites monomembranaires, caractéristiques des cellules animales, contiennent des enzymes capables de décomposer les protéines, les glucides, les acides nucléiques, les lipides.
Une cellule peut contenir des organites qui n'ont pas de structure membranaire, par exemple des ribosomes et un cytosquelette.
Cytosquelette- C'est le système musculo-squelettique de la cellule, comprend les microfilaments, les cils, les flagelles, un centre cellulaire qui produit des microtubules et des centrioles.
Il existe des organites qui ne sont caractéristiques que des cellules végétales - plastes. Il existe : les chloroplastes, les chromoplastes et les leucoplastes. Le processus de photosynthèse a lieu dans les chloroplastes.
Dans les cellules végétales aussi vacuoles- Les déchets cellulaires, qui sont des réservoirs d'eau et de composés qui y sont dissous. Les organismes eucaryotes comprennent les plantes, les animaux et les champignons.
La structure des cellules procaryotes.
Procaryotes- les organismes unicellulaires, dans les cellules desquels il n'y a pas de noyau.
Les cellules procaryotes sont de petite taille et conservent le matériel génétique sous la forme d'une molécule d'ADN circulaire (nucléoïde). Les organismes procaryotes comprennent les bactéries et les cyanobactéries, anciennement appelées algues bleu-vert.
Si le processus de respiration aérobie se produit chez les procaryotes, des saillies spéciales de la membrane plasmique sont utilisées pour cela - mésosomes. Si les bactéries sont photosynthétiques, le processus de photosynthèse se produit sur les membranes photosynthétiques - thylakoïdes.
La synthèse des protéines chez les procaryotes se produit sur ribosomes. Il y a peu d'organites dans les cellules procaryotes.
Hypothèses sur l'origine des organites des cellules eucaryotes.
Les cellules procaryotes sont apparues sur Terre plus tôt que les eucaryotes.
1) hypothèse symbiotique explique le mécanisme de l'émergence de certains organites de la cellule eucaryote - les mitochondries et les plastes photosynthétiques.
2) L'hypothèse invaginante- prétend que l'origine de la cellule eucaryote vient du fait que la forme ancestrale était un procaryote aérobie. Les organites qu'il contient résultent de l'invagination et du détachement de parties de la membrane avec une spécialisation fonctionnelle ultérieure dans le noyau, les mitochondries, les chloroplastes d'autres organites.
Des cellules eucaryotes des organismes les plus simples aux cellules des plantes supérieures et des mammifères, diffèrent par la complexité et la diversité de la structure. Typique cellule eukaryotique n'existe pas, mais des caractéristiques communes peuvent être distinguées de milliers de types cellulaires. Chaque cellule eukaryotique se compose du cytoplasme et du noyau.
Structure cellule eukaryotique.
Plasmalemme(paroi cellulaire) des cellules animales est formée d'une membrane recouverte de l'extérieur d'une couche de glycocalyx de 10 à 20 nm d'épaisseur. Plasmalemme remplit des fonctions de délimitation, de barrière, de transport et de récepteur. En raison de la propriété de perméabilité sélective, le plasmalemme régule la composition chimique de l'environnement interne de la cellule. Le plasmalemme contient des molécules réceptrices qui reconnaissent sélectivement certaines substances biologiquement actives (hormones). Dans les couches et les couches, les cellules adjacentes sont conservées en raison de la présence de différents types de contacts, qui sont représentés par des sections du plasmalemme qui ont une structure spéciale. De l'intérieur, la couche corticale (corticale) est adjacente à la membrane cytoplasme avec une épaisseur de 0,1-0,5 microns.
Cytoplasme. Dans le cytoplasme, il existe un certain nombre de structures formées qui ont des caractéristiques structurelles et comportementales régulières à différentes périodes de la vie de la cellule. Chacune de ces structures a une fonction spécifique. Par conséquent, ils ont été comparés aux organes de l'organisme entier, en relation avec lesquels ils ont reçu le nom organites, ou organites... Diverses substances se déposent dans le cytoplasme - inclusions (glycogène, gouttes de graisse, pigments). Le cytoplasme est imprégné de membranes réticulum endoplasmique.
Réticulum endoplasmique (CEM)... Le réticulum endoplasmique est un réseau ramifié de canaux et de cavités dans le cytoplasme d'une cellule, formé par des membranes. Sur les membranes des canaux se trouvent de nombreuses enzymes qui assurent l'activité vitale de la cellule. Il existe 2 types de membranes EMF - lisses et rugueuses. Sur membrane réticulum endoplasmique lisse il existe des systèmes enzymatiques impliqués dans le métabolisme des graisses et des glucides. Fonction principale réticulum endoplasmique rugueux- la synthèse des protéines, qui s'effectue dans les ribosomes attachés aux membranes. Réticulum endoplasmique est un système général de circulation intracellulaire, à travers les canaux desquels les substances sont transportées à l'intérieur de la cellule et de cellule en cellule.
Ribosomes remplir la fonction de synthèse des protéines. Les ribosomes sont des particules sphériques de 15 à 35 nm de diamètre, constituées de 2 sous-unités de tailles inégales et contenant des quantités approximativement égales de protéines et d'ARN. Les ribosomes du cytoplasme sont situés ou attachés à la surface externe des membranes du réticulum endoplasmique. Selon le type de protéine synthétisée, les ribosomes peuvent se combiner en complexes - polyribosomes... Les ribosomes sont présents dans tous les types de cellules.
complexe de Golgi. Le principal élément structurel Complexe de Golgi est une membrane lisse qui forme des paquets de citernes aplaties, ou de grandes vacuoles, ou de petites vésicules. Les citernes du complexe de Golgi sont reliées aux canaux du réticulum endoplasmique. Les protéines, les polysaccharides et les graisses synthétisés sur les membranes du réticulum endoplasmique sont transportés vers le complexe, se condensent à l'intérieur de ses structures et "conditionnés" sous forme de sécrétion prête à être libérée, ou sont utilisés dans la cellule elle-même au cours de sa vie.
Mitochondries. La distribution universelle des mitochondries dans le monde animal et végétal indique le rôle important que mitochondries jouer dans la cage. Mitochondries ont la forme de corps sphériques, ovales et cylindriques, peuvent être filiformes. La taille des mitochondries est de 0,2 à 1 micron de diamètre et jusqu'à 5 à 7 microns de longueur. La longueur des formes filamenteuses atteint 15-20 microns. Le nombre de mitochondries dans les cellules de divers tissus n'est pas le même, il y en a plus où les processus de synthèse sont intenses (foie) ou les coûts énergétiques sont élevés. La paroi mitochondriale se compose de 2 membranes - externe et interne. La membrane externe est lisse et les cloisons - crêtes ou crêtes - s'étendent de l'intérieur à l'intérieur de l'organoïde. De nombreuses enzymes impliquées dans le métabolisme énergétique sont localisées sur les membranes des crêtes. La fonction principale des mitochondries - synthèse d'ATP.
Lysosomes- de petits corps ovales d'un diamètre d'environ 0,4 micron, entourés d'une membrane à trois couches. Les lysosomes contiennent environ 30 enzymes capables de cliver des protéines, des acides nucléiques, des polysaccharides, des lipides et d'autres substances. La décomposition de substances à l'aide d'enzymes est appelée lyse, donc l'organoïde est nommé lysosome... On pense que les lysosomes sont formés à partir des structures du complexe de Golgi ou directement à partir du réticulum endoplasmique. Fonctions des lysosomes : digestion intracellulaire des nutriments, destruction de la structure de la cellule elle-même lors de sa mort au cours du développement embryonnaire, lorsque les tissus embryonnaires sont remplacés par des tissus permanents, et dans un certain nombre d'autres cas.
Centrioles. Le centre de la cellule se compose de 2 très petits corps cylindriques situés à angle droit l'un par rapport à l'autre. Ces petits corps sont appelés centrioles... La paroi centriole est constituée de 9 paires de microtubules. Les centrioles sont capables de s'auto-assembler et appartiennent aux organites auto-reproductrices du cytoplasme. Les centrioles jouent un rôle important dans la division cellulaire : ils déclenchent la croissance des microtubules qui forment le fuseau de division.
Coeur. Le noyau est le composant le plus important de la cellule. Il contient des molécules d'ADN et remplit donc deux fonctions principales : 1) le stockage et la reproduction de l'information génétique, 2) la régulation des processus métaboliques dans la cellule. Cellule perdue coeur, ne peut pas exister. Le noyau est également incapable d'existence indépendante. La plupart des cellules ont un noyau, mais 2-3 noyaux peuvent être observés dans une cellule, par exemple dans les cellules hépatiques. On connaît des cellules multinucléées à plusieurs dizaines de noyaux. Les formes des noyaux dépendent de la forme de la cellule. Les noyaux sont sphériques, multilames. Le noyau est entouré d'une enveloppe constituée de deux membranes avec la structure habituelle à trois couches. La membrane nucléaire externe est recouverte de ribosomes, la membrane interne est lisse. Le rôle principal dans l'activité vitale du noyau est joué par le métabolisme entre le noyau et le cytoplasme. Le contenu du noyau comprend le suc nucléaire, ou caryoplasme, la chromatine et le nucléole. La composition du suc nucléaire comprend diverses protéines, dont la plupart des enzymes du noyau, des nucléotides libres, des acides aminés, des produits de l'activité du nucléole et de la chromatine, passant du noyau au cytoplasme. Chromatine contient de l'ADN, des protéines et est une section enroulée et compactée de chromosomes. Nucléole est un corps arrondi dense situé dans le suc nucléaire. Le nombre de nucléoles varie de 1 à 5-7 ou plus. Les nucléoles ne sont présents que dans les noyaux qui ne se divisent pas, ils disparaissent au cours de la mitose et, une fois la division terminée, ils se reforment. Le nucléole n'est pas un organoïde cellulaire indépendant; il n'a pas de membrane et se forme autour de la région chromosomique dans laquelle la structure de l'ARNr est codée. Les ribosomes se forment dans le nucléole, qui se déplace ensuite dans le cytoplasme. Chromatine des grumeaux, des granules et des structures réticulaires du noyau sont appelés, qui sont intensément colorés avec certains colorants et sont de forme différente du nucléole.
Une cellule est une unité élémentaire de la structure et de l'activité vitale de tout vivant organismes(sauf virus, qui sont souvent décrites comme des formes de vie non cellulaires), qui a son propre métabolisme, est capable d'existence indépendante, d'auto-reproduction et de développement. Tous les organismes vivants soit, en tant que multicellulaires animaux, les plantes et champignons, se composent de plusieurs cellules, ou, autant de protozoaires et bactéries sommes organismes unicellulaires... La section de biologie traitant de l'étude de la structure et de l'activité vitale des cellules a été nommée cytologie... Depuis peu, il est aussi d'usage de parler de biologie cellulaire, ou biologie cellulaire.
Particularités des cellules végétales et animales
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Panneaux |
Cellule de plante |
Cage pour animaux |
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Plastides |
Chloroplastes, chromoplastes, leucoplastes |
Absent |
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Méthode alimentaire |
Autotrophe (phototrophe, chimiotrophe) | |
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Synthèse d'ATP |
Dans les chloroplastes, les mitochondries |
Dans les mitochondries |
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Clivage de l'ATP |
Dans les chloroplastes et toutes les parties de la cellule où l'énergie est nécessaire |
Dans toutes les parties de la cellule où l'énergie est nécessaire |
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Centre cellulaire |
Dans les plantes inférieures |
Dans toutes les cellules |
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Paroi cellulaire en cellulose |
Situé à l'extérieur de la membrane cellulaire |
Absent |
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Inclusions |
Réserver les nutriments sous forme de grains d'amidon, de protéines, de gouttes d'huile; vacuoles avec sève cellulaire; cristaux de sel |
Réserver les nutriments sous forme de céréales et de gouttes (protéines, lipides, glucides, glycogène) ; produits finaux métaboliques, cristaux de sel, pigments |
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Grandes cavités remplies de sève cellulaire - une solution aqueuse de diverses substances (produits de rechange ou finaux). Réservoirs osmotiques de la cellule. |
Vacuoles contractiles, digestives, excrétrices. Généralement petit. |
Caractéristiques générales 1. L'unité des systèmes structuraux - cytoplasme et noyau. 2. La similitude des processus du métabolisme et de l'énergie. 3. Unité du principe du code héréditaire. 4. Structure membranaire universelle. 5. L'unité de la composition chimique. 6. La similitude du processus de division cellulaire.
Structure cellulaire
Toutes les formes de vie cellulaire sur Terre peuvent être divisées en deux règnes en fonction de la structure de leurs cellules constituantes :
les procaryotes (prénucléaires) sont de structure plus simple et sont apparus plus tôt dans le processus d'évolution;
eucaryotes (nucléaires) - plus complexes, sont apparus plus tard. Les cellules qui composent le corps humain sont eucaryotes.
Malgré la variété des formes, l'organisation des cellules de tous les organismes vivants est subordonnée à des principes structurels uniformes.
Le contenu de la cellule est séparé de l'environnement par la membrane plasmique, ou membrane plasmique. L'intérieur de la cellule est rempli de cytoplasme, dans lequel se trouvent divers organoïdes et inclusions cellulaires, ainsi que du matériel génétique sous la forme d'une molécule d'ADN. Chacun des organoïdes de la cellule remplit sa propre fonction spéciale et, ensemble, ils déterminent tous l'activité vitale de la cellule dans son ensemble.
Cellule procaryote
La structure d'une cellule procaryote typique : capsule, paroi cellulaire, plasmolemme, cytoplasme,ribosomes, plasmide, buvait, flagelle,nucléoïde.
Procaryotes (de lat. pro- avant, avant et grec κάρῠον - coeur, noix) - organismes qui ne possèdent pas, contrairement aux eucaryotes, un noyau cellulaire formé et d'autres organites membranaires internes (à l'exception des citernes plates chez les espèces photosynthétiques, par exemple, dans cyanobactéries). La seule grande molécule double brin circulaire (chez certaines espèces - linéaire) ADN, qui contient la majeure partie du matériel génétique de la cellule (le soi-disant nucléoïde) ne forme pas de complexe avec les protéines histones(ainsi appelé chromatine). Les procaryotes comprennent bactéries, comprenant cyanobactéries(algues bleu-vert), et archée... Les descendants des cellules procaryotes sont organites des cellules eucaryotes - mitochondries et plastes... Le contenu principal de la cellule, qui remplit tout son volume, est un cytoplasme granuleux visqueux.
Cellule eukaryotique
Les eucaryotes sont des organismes qui, contrairement aux procaryotes, ont une structure cellulaire formalisée coeur séparé du cytoplasme par l'enveloppe nucléaire. Le matériel génétique est enfermé dans plusieurs molécules d'ADN double brin linéaires (selon le type d'organismes, leur nombre par noyau peut varier de deux à plusieurs centaines), attachées de l'intérieur à la membrane du noyau cellulaire et formant dans le vaste majorité (sauf dinoflagellés) un complexe avec des protéines histones appelé chromatine... Dans les cellules eucaryotes, il existe un système de membranes internes qui, en plus du noyau, forment un certain nombre d'autres organoïdes (réticulum endoplasmique, Appareil de Golgi et etc.). De plus, la grande majorité ont des cellules intracellulaires permanentes symbiotes- procaryotes - mitochondries, et dans les algues et les plantes - aussi plastes.
Structure cellulaire eucaryote
Une représentation schématique d'une cellule animale. (Lorsque vous cliquez sur l'un des noms des éléments constitutifs de la cellule, vous accédez à l'article correspondant.)
Complexe de surface d'une cellule animale
Se compose de glycocalyx, de plasmalemme et de la couche corticale située en dessous cytoplasme... La membrane plasmique est également appelée plasmalemme, la membrane cellulaire externe. C'est une membrane biologique, d'environ 10 nanomètres d'épaisseur. Tout d'abord, il assure une fonction de délimitation par rapport à l'environnement extérieur à la cellule. De plus, elle exécute fonction de transport... La cellule ne dépense pas d'énergie pour maintenir l'intégrité de sa membrane : les molécules sont retenues selon le même principe par lequel les molécules de graisse sont maintenues ensemble - hydrophobe il est thermodynamiquement plus favorable que des parties de molécules soient situées à proximité les unes des autres. Le glycocalyx est une molécule d'oligosaccharides, de polysaccharides, de glycoprotéines et de glycolipides « ancrés » dans la membrane plasmique. Le glycocalyx remplit des fonctions de récepteur et de marqueur. Membrane plasma animaux Les cellules sont principalement constituées de phospholipides et de lipoprotéines avec des molécules de protéines intégrées, en particulier des antigènes et des récepteurs de surface. Dans la couche corticale (adjacente à la membrane plasmique) du cytoplasme, il existe des éléments spécifiques du cytosquelette - les microfilaments d'actine ordonnés d'une certaine manière. La fonction principale et la plus importante de la couche corticale (cortex) sont les réactions pseudopodiales : éjection, fixation et contraction des pseudopodes. Dans ce cas, les microfilaments sont réarrangés, allongés ou raccourcis. La forme de la cellule dépend également de la structure du cytosquelette de la couche corticale (par exemple, la présence de microvillosités).
Les cellules qui forment les tissus des animaux et des plantes varient considérablement en forme, taille et structure interne. Cependant, ils présentent tous des similitudes dans les principales caractéristiques des processus vitaux, du métabolisme, de l'irritabilité, de la croissance, du développement et de la capacité de changer.
Les cellules de tous types contiennent deux composants principaux qui sont étroitement liés les uns aux autres - le cytoplasme et le noyau. Le noyau est séparé du cytoplasme par une membrane poreuse et contient le suc nucléaire, la chromatine et le nucléole. Le cytoplasme semi-liquide remplit toute la cellule et est imprégné de nombreux tubules. A l'extérieur, il est recouvert d'une membrane cytoplasmique. Il s'est spécialisé structures organelles, présents en permanence dans la cellule, et formations temporaires - inclusion.Organites membranaires : membrane cytoplasmique externe (HCM), réticulum endoplasmique (EPS), appareil de Golgi, lysosomes, mitochondries et plastes. La structure de tous les organites membranaires est basée sur une membrane biologique. Toutes les membranes ont un plan structurel fondamentalement unifié et se composent d'une double couche de phospholipides, dans laquelle des molécules de protéines sont immergées de différents côtés de saule de différentes profondeurs. Les membranes organoïdes ne diffèrent les unes des autres que par les ensembles de protéines qu'elles contiennent.
Schéma de la structure d'une cellule eucaryote. A - une cellule d'origine animale; B - cellule végétale: 1 - noyau avec chromatine et nucléole, 2 - membrane cytoplasmique, 3- paroi cellulaire, 4 - pores dans la paroi cellulaire à travers lesquels communique le cytoplasme des cellules voisines, 5 - réticulum endoplasmique rugueux, b - réticulum endoplasmique lisse , 7 - vacuole pinocytaire, 8 - Appareil de Golgi (complexe), 9 - lysosome, 10 - inclusions graisseuses dans les canaux du réticulum endoplasmique lisse, 11 - centre cellulaire, 12 - mitochondries, 13 - ribosomes et polyribosomes libres, 14 - vacuole , 15 - chloroplaste
Membrane cytoplasmique. Dans toutes les cellules végétales, les animaux multicellulaires, les protozoaires et les bactéries, la membrane cellulaire est à trois couches : les couches externe et interne sont constituées de molécules protéiques, celle du milieu est constituée de molécules lipidiques. Il limite le cytoplasme du milieu extérieur, entoure tous les organites cellulaires et représente une structure biologique universelle. Dans certaines cellules, la membrane externe est formée de plusieurs membranes qui s'emboîtent étroitement les unes aux autres. Dans de tels cas, la membrane cellulaire devient dense et élastique et vous permet de maintenir la forme de la cellule, comme, par exemple, dans les chaussures euglène et ciliées. La plupart des cellules végétales, en plus de la membrane, ont également une enveloppe de cellulose épaisse à l'extérieur - paroi cellulaire... Il est clairement visible dans un microscope optique conventionnel et remplit une fonction de support grâce à la couche externe rigide, qui donne aux cellules une forme claire.
À la surface de la cellule, la membrane forme des excroissances allongées - microvillosités, plis, saillies et saillies, ce qui augmente considérablement la surface absorbante ou excrétrice. À l'aide d'excroissances membranaires, les cellules se connectent les unes aux autres dans les tissus et les organes d'organismes multicellulaires, diverses enzymes impliquées dans le métabolisme sont situées sur les plis des membranes. En délimitant la cellule de l'environnement, la membrane régule le sens de diffusion des substances et en même temps les transfère activement dans la cellule (accumulation) ou vers l'extérieur (libération). En raison de ces propriétés de la membrane, la concentration d'ions potassium, calcium, magnésium, phosphore dans le cytoplasme est plus élevée et la concentration de sodium et de chlore est plus faible que dans l'environnement. À travers les pores de la membrane externe provenant de l'environnement extérieur, des ions, de l'eau et de petites molécules d'autres substances pénètrent dans la cellule. La pénétration de particules solides relativement grosses dans la cellule est réalisée par phagocytose(du grec "phago" - je dévore, "pitoe" - une cellule). Dans ce cas, la membrane externe au point de contact avec la particule se plie à l'intérieur de la cellule, entraînant la particule dans les profondeurs du cytoplasme, où elle subit un clivage enzymatique. Des gouttes de substances liquides pénètrent dans la cellule de la même manière; leur absorption est appelée pinocytose(du grec "pino" - je bois, "cytos" - une cellule). La membrane cellulaire externe a également d'autres fonctions biologiques importantes.
Cytoplasme 85 % sont constitués d'eau, 10 % - de protéines, le reste du volume est constitué de lipides, glucides, acides nucléiques et composés minéraux ; toutes ces substances forment une solution colloïdale de consistance semblable à la glycérine. La substance colloïdale d'une cellule, selon son état physiologique et la nature de l'impact de l'environnement extérieur, a les propriétés à la fois d'un corps liquide et d'un corps élastique plus dense. Le cytoplasme est imprégné de canaux de différentes formes et tailles, appelés réticulum endoplasmique. Leurs parois sont des membranes qui sont en contact étroit avec tous les organites de la cellule et constituent avec elles un système fonctionnel et structurel unique pour le métabolisme, l'énergie et le mouvement des substances à l'intérieur de la cellule.
Dans les parois des tubules se trouvent les plus petits grains-granulés, appelés ribosomes. Ce réseau de tubules est appelé granulaire. Les ribosomes peuvent être dispersés à la surface des tubules ou former des complexes de cinq à sept ribosomes ou plus, appelés polysomes. D'autres tubules ne contiennent pas de granules, ils constituent un réticulum endoplasmique lisse. Sur les parois se trouvent des enzymes impliquées dans la synthèse des graisses et des glucides.
La cavité interne des tubules est remplie de déchets de la cellule. Les tubules intracellulaires, formant un système de ramification complexe, régulent le mouvement et la concentration des substances, séparent diverses molécules de substances organiques et les étapes de leur synthèse. Sur les surfaces interne et externe des membranes riches en enzymes, des protéines, des graisses et des glucides sont synthétisés, qui sont soit utilisés dans le métabolisme, soit s'accumulent dans le cytoplasme sous forme d'inclusions, soit sont excrétés.
Ribosomes trouvé dans tous les types de cellules - des bactéries aux cellules d'organismes multicellulaires. Ce sont des corps arrondis constitués d'acide ribonucléique (ARN) et de protéines dans des proportions presque égales. Ils comprennent certainement du magnésium, dont la présence soutient la structure des ribosomes. Les ribosomes peuvent être associés aux membranes du réticulum endoplasmique, à la membrane cellulaire externe, ou reposer librement dans le cytoplasme. La synthèse des protéines y est effectuée. Les ribosomes, en plus du cytoplasme, se trouvent dans le noyau cellulaire. Ils se forment dans le nucléole puis pénètrent dans le cytoplasme.
Complexe de Golgi dans les cellules végétales, il ressemble à des corps séparés entourés de membranes. Dans les cellules animales, cet organoïde est représenté par des citernes, des tubules et des vésicules. Les produits de la sécrétion cellulaire pénètrent dans les tubes membranaires du complexe de Golgi à partir des tubules du réticulum endoplasmique, où ils sont chimiquement réarrangés, compactés, puis transférés dans le cytoplasme et soit utilisés par la cellule elle-même, soit excrétés à partir de celle-ci. Dans les citernes du complexe de Golgi, les polysaccharides sont synthétisés et combinés avec des protéines, entraînant la formation de glycoprotéines.
Mitochondries- de petits corps en forme de bâtonnet, limités par deux membranes. De nombreux plis - des crêtes - s'étendent de la membrane interne des mitochondries; sur leurs parois se trouvent diverses enzymes à l'aide desquelles une substance à haute énergie - l'acide adénosine triphosphorique (ATP) est synthétisée. En fonction de l'activité de la cellule et des influences extérieures, les mitochondries peuvent se déplacer, changer de taille et de forme. Les ribosomes, les phospholipides, l'ARN et l'ADN se trouvent dans les mitochondries. La présence d'ADN dans les mitochondries est associée à la capacité de ces organites à se reproduire en formant une constriction ou un bourgeonnement lors de la division cellulaire, ainsi qu'à la synthèse d'une partie des protéines mitochondriales.
Lysosomes- de petites formations ovales, limitées par une membrane et dispersées dans tout le cytoplasme. Présent dans toutes les cellules des animaux et des plantes. Ils apparaissent dans les extensions du réticulum endoplasmique et dans le complexe de Golgi, ici ils sont remplis d'enzymes hydrolytiques, puis ils se séparent et pénètrent dans le cytoplasme. Dans des conditions normales, les lysosomes digèrent les particules qui pénètrent dans la cellule par phagocytose et les organites des cellules mourantes. Les produits de lyse sont excrétés à travers la membrane du lysosome dans le cytoplasme, où ils sont incorporés dans de nouvelles molécules. Lorsque la membrane du lysosome se brise, les enzymes pénètrent dans le cytoplasme et digérer son contenu, provoquant la mort cellulaire.
Plastides se trouve uniquement dans les cellules végétales et se trouve dans la plupart des plantes vertes. Les substances organiques sont synthétisées et accumulées dans les plastes. Il existe trois types de plastes : les chloroplastes, les chromoplastes et les leucoplastes.
Chloroplastes - plastes verts contenant le pigment vert chlorophylle. On les trouve dans les feuilles, les jeunes tiges, les fruits non mûrs. Les chloroplastes sont entourés d'une double membrane. Chez les plantes supérieures, la partie interne des chloroplastes est remplie d'une substance semi-liquide, dans laquelle des plaques sont disposées parallèlement les unes aux autres. Les membranes appariées des plaques, fusionnant, forment des piles contenant de la chlorophylle (Fig. 6). Dans chaque pile de chloroplastes de plantes supérieures, des couches de molécules de protéines et de molécules de lipides alternent, et des molécules de chlorophylle sont situées entre elles. Cette structure en couches maximise les surfaces libres et facilite la capture et le transfert d'énergie pendant la photosynthèse.
Chromoplastes - les plastes, qui contiennent des pigments végétaux (rouge ou marron, jaune, orange). Ils se concentrent dans le cytoplasme des cellules des fleurs, tiges, fruits, feuilles des plantes et leur donnent la couleur appropriée. Les chromoplastes sont formés à partir de leucoplastes ou de chloroplastes à la suite de l'accumulation de pigments caroténoïdes.
Leucoplastes-incolores plastes situés dans les parties non colorées des plantes: dans les tiges, les racines, les bulbes, etc. Dans les leucoplastes de certaines cellules, des grains d'amidon s'accumulent, dans les leucoplastes d'autres cellules - huiles et protéines.
Tous les plastes découlent de leurs prédécesseurs - les proplastides. Ils contiennent de l'ADN qui contrôle la reproduction de ces organites.
Centre cellulaire, ou centrosome, joue un rôle important dans la division cellulaire et se compose de deux centrioles . On le trouve dans toutes les cellules des animaux et des plantes, à l'exception de la floraison, des champignons inférieurs et de certaines des plus simples. Les centrioles des cellules en division participent à la formation du fuseau de fission et sont situés à ses pôles. Dans une cellule en division, le centre cellulaire est le premier à se diviser, en même temps un fuseau d'achromatine se forme, qui oriente les chromosomes lorsqu'ils divergent vers les pôles. Un centriole va dans les cellules filles.
De nombreuses cellules végétales et animales ont organites à usage spécial: cils, remplir la fonction de mouvement (ciliés, cellules des voies respiratoires), flagelles(les cellules reproductrices mâles unicellulaires les plus simples chez les animaux et les plantes, etc.). Inclusions -éléments temporaires apparaissant dans une cellule à un certain stade de sa vie à la suite d'une fonction synthétique. Ils sont soit utilisés, soit retirés de la cellule. Les inclusions sont également des nutriments de réserve : dans les cellules végétales - amidon, gouttelettes de graisse, gouttes, huiles essentielles, de nombreux acides organiques, sels d'acides organiques et inorganiques ; dans les cellules animales - glycogène (dans les cellules du foie et les muscles), gouttes de graisse (dans le tissu sous-cutané); Certaines inclusions s'accumulent dans les cellules sous forme de déchets - sous forme de cristaux, de pigments, etc.
Vacuoles - ce sont des cavités délimitées par une membrane ; bien exprimé dans les cellules végétales et se trouvent dans les protozoaires. Ils surviennent dans différentes zones des extensions du réticulum endoplasmique. Et s'en séparer progressivement. Les vacuoles maintiennent la pression de turgescence, elles contiennent du suc cellulaire ou vacuolaire, dont les molécules déterminent sa concentration osmotique. On pense que les produits initiaux de la synthèse - glucides solubles, protéines, pectines, etc. - s'accumulent dans les citernes du réticulum endoplasmique. Ces amas représentent les rudiments des futures vacuoles.
Cytosquelette . L'une des caractéristiques distinctives d'une cellule eucaryote est le développement de formations squelettiques dans son cytoplasme sous la forme de microtubules et de faisceaux de fibres protéiques. Les éléments du cytosquelette sont étroitement liés à la membrane cytoplasmique externe et à l'enveloppe nucléaire, et forment des armures complexes dans le cytoplasme. Les éléments de soutien du cytoplasme déterminent la forme de la cellule, assurent le mouvement des structures intracellulaires et le mouvement de la cellule entière.
Coeur la cellule joue un rôle majeur dans sa vie, avec son élimination, la cellule arrête ses fonctions et meurt. La plupart des cellules animales ont un noyau, mais il existe également des cellules multinucléées (foie et muscles humains, champignons, ciliés, algues vertes). Les globules rouges des mammifères se développent à partir de cellules progénitrices contenant un noyau, mais les globules rouges matures le perdent et ne vivent pas longtemps.
Le noyau est entouré d'une double membrane imprégnée de pores, à travers laquelle il est étroitement lié aux canaux du réticulum endoplasmique et du cytoplasme. À l'intérieur du noyau se trouve chromatine- sections spiralées de chromosomes. Au cours de la période de division cellulaire, ils se transforment en structures en forme de bâtonnets clairement reconnaissables au microscope optique. Les chromosomes sont un complexe complexe de protéines avec de l'ADN appelé nucléoprotéine.
Les fonctions du noyau consistent à réguler toutes les fonctions vitales de la cellule, qu'il exécute à l'aide d'ADN et d'ARN porteurs d'informations héréditaires. En préparation à la division cellulaire, l'ADN est doublé ; dans le processus de mitose, les chromosomes divergent et sont transmis aux cellules filles, assurant la continuité de l'information héréditaire dans chaque type d'organisme.
Caryoplasme - la phase liquide du noyau, dans laquelle les déchets des structures nucléaires sont sous forme dissoute
Nucléole- la partie isolée et la plus dense du noyau. Le nucléole contient des protéines et de l'ARN complexes, des phosphates libres ou liés de potassium, de magnésium, de calcium, de fer, de zinc et des ribosomes. Le nucléole disparaît avant le début de la division cellulaire et se reforme dans la dernière phase de division.
Ainsi, la cellule a une organisation délicate et très complexe. Un vaste réseau de membranes cytoplasmiques et le principe membranaire de la structure des organites permettent de distinguer de nombreuses réactions chimiques se produisant simultanément dans la cellule. Chacune des formations intracellulaires a sa propre structure et sa fonction spécifique, mais ce n'est qu'avec leur interaction que l'activité vitale harmonieuse de la cellule est possible. Sur la base de cette interaction, les substances de l'environnement pénètrent dans la cellule et les déchets en sont retirés. dans l'environnement extérieur - c'est ainsi que se déroule le métabolisme. La perfection de l'organisation structurelle de la cellule ne pouvait résulter que d'une évolution biologique prolongée, au cours de laquelle les fonctions exercées par elle se compliquaient progressivement.
Les formes unicellulaires les plus simples sont à la fois une cellule et un organisme avec toutes ses manifestations vitales. Dans les organismes multicellulaires, les cellules forment des groupes homogènes - les tissus. À leur tour, les tissus forment des organes, des systèmes et leurs fonctions sont déterminées par l'activité vitale générale de tout l'organisme.
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