Ląstelės, kaip ir namo plytos, yra beveik visų gyvų organizmų statybinė medžiaga. Iš kokių dalių jie susideda? Kokią funkciją ląstelėje atlieka įvairios specializuotos struktūros? Atsakymus į šiuos ir daugelį kitų klausimų rasite mūsų straipsnyje.

Kas yra ląstelė

Ląstelė yra mažiausias gyvų organizmų struktūrinis ir funkcinis vienetas. Nepaisant palyginti mažo dydžio, jis sudaro savo išsivystymo lygį. Vienaląsčių organizmų pavyzdžiai yra žalieji dumbliai Chlamydomonas ir Chlorella, pirmuonys Euglena, ameba ir blakstienas. Jų dydžiai yra tikrai mikroskopiniai. Tačiau tam tikro sisteminio vieneto kūno ląstelės funkcija yra gana sudėtinga. Tai mityba, kvėpavimas, medžiagų apykaita, judėjimas erdvėje ir dauginimasis.

Bendrasis ląstelės sandaros planas

Ne visi gyvi organizmai turi ląstelinę struktūrą. Pavyzdžiui, virusus sudaro nukleino rūgštys ir baltyminis apvalkalas. Augalai, gyvūnai, grybai ir bakterijos susideda iš ląstelių. Visi jie skiriasi struktūrinėmis savybėmis. Tačiau bendra jų struktūra yra tokia pati. Jį vaizduoja paviršiaus aparatas, vidinis turinys - citoplazma, organelės ir intarpai. Ląstelių funkcijas lemia šių komponentų struktūriniai ypatumai. Pavyzdžiui, augaluose fotosintezė vyksta specialių organelių, vadinamų chloroplastais, vidiniame paviršiuje. Gyvūnai šių struktūrų neturi. Ląstelės struktūra (lentelė „Organelių struktūra ir funkcijos“ išsamiai išnagrinėja visus požymius) lemia jos vaidmenį gamtoje. Tačiau visiems daugialąsčiams organizmams būdingas metabolizmas ir visų organų tarpusavio ryšys.

Ląstelių struktūra: lentelė "Organelių struktūra ir funkcijos"

Ši lentelė padės išsamiai susipažinti su ląstelių struktūrų struktūra.

Ląstelių struktūra	Struktūriniai bruožai	Funkcijos
Šerdis	Dvigubos membranos organelės, kurių matricoje yra DNR molekulių	Paveldimos informacijos saugojimas ir perdavimas
Endoplazminis Tinklelis	Ertmių, cisternų ir kanalėlių sistema	Organinių medžiagų sintezė
Golgi kompleksas	Daugybė ertmių iš maišelių	Organinių medžiagų laikymas ir transportavimas
Mitochondrijos	Apvalios dvigubos membranos organelės	Organinių medžiagų oksidacija
Plastidai	Dvigubos membranos organelės, kurių vidinis paviršius formuoja projekcijas į konstrukciją	Chloroplastai užtikrina fotosintezės procesą, chromoplastai suteikia spalvą įvairioms augalų dalims, leukoplastai kaupia krakmolą
Ribosomos	susidedantis iš didelių ir mažų subvienetų	Baltymų biosintezė
Vakuolės	Augalų ląstelėse tai yra ertmės, užpildytos ląstelių sultimis, o gyvūnų – susitraukiančios ir virškinimo ertmės.	Vandens ir mineralų (augalų) tiekimas. užtikrinti vandens ir druskų pertekliaus pašalinimą bei virškinimo – medžiagų apykaitą
Lizosomos	Apvalios pūslelės, kuriose yra hidrolizinių fermentų	Biopolimero skilimas
Ląstelės centras	Nemembraninė struktūra, susidedanti iš dviejų centriolių	Verpstės susidarymas ląstelių skilimo metu

Kaip matote, kiekviena ląstelių organelė turi savo sudėtingą struktūrą. Be to, kiekvieno iš jų struktūra lemia atliekamas funkcijas. Tik suderintas visų organelių darbas leidžia gyvybei egzistuoti ląstelių, audinių ir organizmo lygmenimis.

Pagrindinės ląstelės funkcijos

Ląstelė yra unikali struktūra. Viena vertus, kiekvienas jo komponentas atlieka savo vaidmenį. Kita vertus, ląstelės funkcijos pajungtos vienam koordinuotam veikimo mechanizmui. Būtent šiame gyvenimo organizavimo lygmenyje vyksta svarbiausi procesai. Vienas iš jų – dauginimasis. Jis pagrįstas procesu. Yra du pagrindiniai būdai tai padaryti. Taigi, gametos dalijasi mejozės būdu, visos kitos (somatinės) – mitozės būdu.

Dėl to, kad membrana yra pusiau pralaidi, įvairios medžiagos gali patekti į ląstelę priešinga kryptimi. Visų medžiagų apykaitos procesų pagrindas yra vanduo. Patekę į organizmą biopolimerai suskaidomi į paprastus junginius. Tačiau mineralai tirpaluose randami jonų pavidalu.

Ląstelių inkliuzai

Ląstelių funkcijos nebūtų visiškai įgyvendintos be inkliuzų. Šios medžiagos yra organizmų rezervas nepalankiems laikotarpiams. Tai gali būti sausra, žema temperatūra arba nepakankamas deguonies kiekis. Medžiagų saugojimo funkcijas augalų ląstelėse atlieka krakmolas. Jis randamas citoplazmoje granulių pavidalu. Gyvūnų ląstelėse glikogenas tarnauja kaip angliavandenių saugykla.

Kas yra audiniai

Ląstelės, kurios yra panašios struktūros ir funkcijos, yra sujungtos į audinius. Ši struktūra yra specializuota. Pavyzdžiui, visos epitelio audinio ląstelės yra mažos ir glaudžiai greta viena kitos. Jų forma labai įvairi. Šio audinio praktiškai nėra, ši konstrukcija primena skydą. Dėl to epitelio audinys atlieka apsauginę funkciją. Bet bet kuriam organizmui reikia ne tik „skydo“, bet ir santykio su aplinka. Šiai funkcijai atlikti epitelio sluoksnis turi specialių darinių – porų. O augaluose panaši struktūra yra kamštienos odos arba lęšių stomatai. Šios struktūros vykdo dujų mainus, transpiraciją, fotosintezę ir termoreguliaciją. Ir visų pirma, šie procesai vykdomi molekuliniu ir ląstelių lygiu.

Ląstelės struktūros ir funkcijos ryšys

Ląstelių funkcijas lemia jų sandara. Visi audiniai yra aiškus to pavyzdys. Taigi miofibrilės gali susitraukti. Tai raumenų audinio ląstelės, kurios atlieka atskirų dalių ir viso kūno judėjimą erdvėje. Tačiau jungiamasis turi skirtingą struktūrinį principą. Šio tipo audiniai susideda iš didelių ląstelių. Jie yra viso organizmo pagrindas. Jungiamajame audinyje taip pat yra daug tarpląstelinės medžiagos. Ši struktūra užtikrina pakankamą jo tūrį. Šio tipo audiniams atstovauja tokios veislės kaip kraujas, kremzlės ir kaulinis audinys.

Sako, kad jie nerestauruoti... Yra daug skirtingų požiūrių į šį faktą. Tačiau niekas neabejoja, kad neuronai sujungia visą kūną į vieną visumą. Tai pasiekiama dar viena struktūrine savybe. Neuronai susideda iš kūno ir procesų – aksonų ir dendritų. Jomis informacija nuosekliai teka iš nervinių galūnėlių į smegenis, o iš ten – atgal į darbinius organus. Dėl neuronų darbo visas kūnas yra sujungtas vienu tinklu.

Taigi dauguma gyvų organizmų turi ląstelinę struktūrą. Šios struktūros yra augalų, gyvūnų, grybų ir bakterijų statybinės medžiagos. Bendrosios ląstelių funkcijos – gebėjimas dalytis, suvokti aplinkos veiksnius ir medžiagų apykaitą.

Atlas: žmogaus anatomija ir fiziologija. Pilnas praktinis vadovas Elena Jurjevna Zigalova

Žmogaus ląstelės sandara

Visos ląstelės paprastai turi citoplazmą ir branduolį ( žr. pav. 1). Citoplazma apima hialoplazmą, bendrosios paskirties organelius, esančius visose ląstelėse, ir specialios paskirties organelius, kurie randami tik tam tikrose ląstelėse ir atlieka specialias funkcijas. Laikinos ląstelių inkliuzinės struktūros taip pat randamos ląstelėse.

Žmogaus ląstelių dydis svyruoja nuo kelių mikrometrų (pavyzdžiui, mažas limfocitas) iki 200 mikronų (kiaušinio). Žmogaus kūne yra įvairių formų ląstelių: kiaušinių, sferinių, verpstės formos, plokščių, kubinių, prizminių, daugiakampių, piramidinių, žvaigždinių, žvynuotų, šakotų, ameboidinių.

Kiekvienos ląstelės išorė yra uždengta plazmos membrana (plazmolema) 9–10 nm storio, ribojantis ląstelę nuo tarpląstelinės aplinkos. Jie atlieka šias funkcijas: transportavimo, apsaugos, atribojimo, signalų iš išorinės (ląstelei) aplinkos suvokimo receptorių, dalyvavimo imuniniuose procesuose, ląstelės paviršiaus savybių užtikrinimo.

Kadangi plazmolema yra labai plona, šviesos mikroskopu nesimato. Elektroniniame mikroskope, jei pjūvis eina stačiu kampu į membranos plokštumą, pastaroji yra trijų sluoksnių struktūra, kurios išorinis paviršius padengtas smulkiu fibriliniu glikokaliksu, kurio storis nuo 75 iki 2000 A°, molekulių, susijusių su plazmos membranos baltymais, rinkinys.

Ryžiai. 3. Ląstelės membranos sandara, diagrama (pagal A. Hamą ir D. Cormacką). 1 – angliavandenių grandinės; 2 – glikolipidas; 3 – glikoproteinas; 4 – angliavandenilio „uodega“; 5 – poliarinė „galva“; 6 – baltymai; 7 – cholesterolis; 8 – mikrovamzdeliai

Plazlema, kaip ir kitos membranos struktūros, susideda iš dviejų amfipatinių lipidų molekulių sluoksnių (bilipidinio sluoksnio arba dvisluoksnio). Jų hidrofilinės "galvos" nukreiptos į išorinę ir vidinę membranos puses, o jų hidrofobinės "uodegos" yra nukreiptos viena į kitą. Baltymų molekulės yra panardintos į bilipidinį sluoksnį. Vieni jų (integraliniai, arba vidiniai transmembraniniai baltymai) praeina per visą membranos storį, kiti (periferiniai arba išoriniai) guli vidiniame arba išoriniame membranos vienasluoksnyje. Kai kurie integruoti baltymai yra sujungti nekovalentiniais ryšiais su citoplazmos baltymais ( ryžių. 3). Kaip ir lipidai, baltymų molekulės taip pat yra amfipatinės; jų hidrofobinės sritys yra apsuptos panašių lipidų „uodegų“, o hidrofilinės yra nukreiptos į ląstelės išorę arba vidų, arba viena kryptimi.

DĖMESIO

Baltymai atlieka daugumą membraninių funkcijų: daugelis membraninių baltymų yra receptoriai, kiti – fermentai, kiti – transporteriai.

Plazlema sudaro daugybę specifinių struktūrų. Tai tarpląstelinės jungtys, mikrovilgeliai, blakstienos, ląstelių invaginacijos ir procesai.

Microvilli- tai 1–2 µm ilgio ir iki 0,1 µm skersmens į pirštus panašios ląstelių ataugos be organelių, padengtos plazmalema. Kai kuriose epitelio ląstelėse (pavyzdžiui, žarnyno ląstelėse) yra labai daug mikrovilliukų, sudarančių vadinamąjį šepetėlio kraštą. Kai kurių ląstelių paviršiuje kartu su paprastais mikrograuželiais yra stambių mikrovielių, stereocilijų (pavyzdžiui, klausos ir pusiausvyros organų jutiminės plaukuotosios ląstelės, epididiminio latako epitelio ląstelės ir kt.).

Blakstienos ir žvyneliai atlikti judėjimo funkciją. Iki 250 5–15 µm ilgio ir 0,15–0,25 µm skersmens blakstienų dengia viršutinių kvėpavimo takų, kiaušintakių ir sėklinių kanalėlių epitelio ląstelių viršūninį paviršių. Blakstiena Tai ląstelių atauga, apsupta plazmalemos. Blakstienos centre driekiasi ašinis siūlas arba aksonema, sudaryta iš 9 periferinių mikrotubulių dubletų, supančių vieną centrinę porą. Centrinę kapsulę supa periferiniai dubletai, susidedantys iš dviejų mikrotubulių. Periferiniai dubletai baigiasi baziniu kūnu (kinetosoma), kuris susidaro iš 9 mikrotubulių tripletų. Ląstelės viršūninės dalies plazmalemos lygyje trynukai virsta dubletais, čia taip pat prasideda centrinė mikrovamzdelių pora. Flagella Eukariotinės ląstelės primena blakstienas. Blakstienos atlieka suderintus svyruojančius judesius.

Ląstelės centras, sudarytas iš dviejų centrioliai(diplosoma), esantis šalia branduolio, esantis kampu vienas kito atžvilgiu ( ryžių. 4). Kiekviena centriolė yra cilindras, kurio sienelę sudaro 9 mikrovamzdelių tripletai, kurių ilgis yra apie 0,5 µm, o skersmuo apie 0,25 µm. Trynukai, esantys maždaug 50° kampu vienas kito atžvilgiu, susideda iš trijų mikrotubulių. Centrioliai dubliuojasi ląstelės ciklo metu. Gali būti, kad centriolės, kaip ir mitochondrijos, turi savo DNR. Centrioliai dalyvauja formuojant blakstienų ir žvynelių bazinius kūnus bei formuojant mitozinį veleną.

Ryžiai. 4. Ląstelių centras ir kitos citoplazmos struktūros (pagal R. Krstic, su pakeitimais). 1 – centrosfera; 2 – centriolė skerspjūviu (mikrovamzdelių tripletai, radialiniai stipinai, centrinė „vežiuko“ struktūra); 3 – centriolė (išilginis pjūvis); 4 – palydovai; 5 – apvaduoti burbuliukai; 6 – granuliuotas endoplazminis tinklas; 7 – mitochondrijos; 8 – vidinis tinklinis aparatas (Golgi kompleksas); 9 – mikrovamzdeliai

Mikrovamzdeliai, esančius visų eukariotinių ląstelių citoplazmoje, sudaro baltymas tubulinas. Mikrovamzdeliai sudaro ląstelės skeletą (citoskeletą) ir dalyvauja medžiagų pernešime ląstelėje. Citoskeletas Ląstelė yra trimatis tinklas, kuriame įvairios organelės ir tirpūs baltymai yra susieti su mikrovamzdeliais. Pagrindinį vaidmenį formuojant citoskeletą atlieka mikrovamzdeliai, be jų dalyvauja aktinas, miozinas ir tarpinės gijos.

Šis tekstas yra įvadinis fragmentas.

Nei T-, nei B-limfoidinės ląstelės Limfoidinės ląstelės, neturinčios T- ir B-žymenų, nėra subpopuliacija, likusi po T- ir B-ląstelių išskyrimo. Jį sudaro kaulų čiulpų kamieninės ląstelės, kurios yra B, T arba abiejų subpopuliacijų pirmtakai.

2. Sergančio kvėpavimo takų ligomis apžiūra. Patologinės krūtinės formos. Krūtinės ląstos kvėpavimo judėjimo nustatymas Paciento padėtis. Ortopnėjos padėtis: skirtingai nuo širdies ir kraujagyslių sistemos ligų, pacientas dažnai sėdi pakreipęs kūną

6. LAISVOS VIRŠUTINĖS GALŪNĖS Skeletas. ŽŪSTIS IR DILKIO KAULIŲ STRUKTŪRA. RANKOS KAULIŲ STRUKTŪRA Žastikaulis (žastikaulis) turi kūną (centrinę dalį) ir du galus. Viršutinis galas pereina į galvą (capet humeri), išilgai jos krašto eina anatominis kaklas (collum anatomikum).

8. APATINĖS GALŪNĖS LAISVOS DALIES GRAUČIŲ STRUKTŪRA. ŠLAUKŠIAUS KAULIŲ, ŽENKELĖS IR BLOGOS KAULIŲ STRUKTŪRA. PĖDOS KAULIŲ STRUKTŪRA Šlaunikaulis (os femoris) turi kūną ir du galus. Proksimalinis galas pereina į galvą (caput ossis femoris), kurios viduryje yra

3. VARPOS IR ŠLĖKLĖS KANALŲ STRUKTŪRA, TIEKIMAS KRAUJO IR INERVACIJA. Kapšelio STRUKTŪRA, KRAUJO TIEKIMAS IR INERVACIJA Varpa (varpa) skirta šlapimo išsiskyrimui ir spermos išmetimui.Varpoje išskiriamos šios dalys: kūnas (varpos korpusas), gaktika.

2. BURNOS ertmės STRUKTŪRA. DANTŲ STRUKTŪRA Burnos ertmė (cavitas oris) su uždarytais žandikauliais užpildoma liežuviu. Jo išorinės sienos yra liežuvinis dantų lankų ir dantenų paviršius (viršutinė ir apatinė), viršutinę sienelę vaizduoja gomurys, apatinę sieną – viršutinės kaklo dalies raumenys,

13. STOROSIOS ŽARNOS STRUKTŪRA. CECUM STRUKTŪRA Storoji žarna (intestym crassum) yra plonosios žarnos tęsinys; yra paskutinė virškinamojo trakto dalis, kuri prasideda nuo ileocekalinio vožtuvo ir baigiasi išange. Jis sugeria likusį vandenį ir formuojasi

2. ŠIRDIES SIENELĖS STRUKTŪRA. ŠIRDIES LAIDAVIMO SISTEMA. PERIKARDO STRUKTŪRA Širdies sienelę sudaro plonas vidinis sluoksnis – endokardas (endokardas), vidurinis išsivystęs sluoksnis – miokardas (miokardas) ir išorinis sluoksnis – epikardas (epikardas).Endokardas iškloja visą vidinį paviršių.

1. Toksinis alkoholio poveikis augalų, gyvūnų ir žmonių ląstelėms Visos gyvos būtybės – augalai ir gyvūnai – susideda iš ląstelių. Kiekviena ląstelė yra gyvų gleivių gumulas (protoplazma), kurio viduryje yra branduolys ir branduolys. Ląstelė tokia maža, kad ją galima tik pamatyti ir tirti

Ląstelės Paprastai tulžyje nėra ląstelių. Vykstant uždegiminiams procesams tulžies pūslėje ir tulžies takuose, tulžyje nustatoma daug leukocitų ir epitelio ląstelių. Gerai išsilaikiusios epitelio ląstelės turi diagnostinę vertę

NK ląstelės Imuninės gynybos arsenale yra ir kitos ląstelės žudynės, kurios gali apsaugoti mus nuo piktybinio naviko (46 pav.). Tai vadinamosios natūralios žudikų ląstelės, sutrumpintai vadinamos NK ląstelės (iš anglų kalbos nature killer – natural killers). Ryžiai. 46. Užpuola natūralūs žudikai

Ląstelė yra mažiausias ir pagrindinis gyvų organizmų struktūrinis vienetas, galintis atsinaujinti, reguliuotis ir savaime daugintis.

Būdingi ląstelių dydžiai: bakterijų ląstelės - nuo 0,1 iki 15 mikronų, kitų organizmų ląstelės - nuo 1 iki 100 mikronų, kartais siekia 1-10 mm; didelių paukščių kiaušiniai - iki 10-20 cm, nervų ląstelių procesai - iki 1 m.

Ląstelės forma labai įvairios: yra sferinių ląstelių (kokiai), grandinėlė (streptokokai), pailgos (lazdelės ar bacilos), lenktas (virpesiai), gofruotas (spirilė), daugialypis, su motorine žiužele ir kt.

Ląstelių tipai: prokariotinės(nebranduoliniai) ir eukariotai (turintys susiformavusį branduolį).

Eukariotas ląstelės savo ruožtu skirstomos į ląsteles gyvūnai, augalai ir grybai.

Eukariotinės ląstelės struktūrinė organizacija

Protoplastas- tai visas gyvas ląstelės turinys. Visų eukariotinių ląstelių protoplastas susideda iš citoplazmos (su visomis organelėmis) ir branduolio.

Citoplazma- tai vidinis ląstelės turinys, išskyrus branduolį, susidedantį iš hialoplazmos, į ją panardintų organelių ir (kai kurių tipų ląstelėse) tarpląstelinių inkliuzų (rezervinių maistinių medžiagų ir (arba) galutinių medžiagų apykaitos produktų).

Hialoplazma- bazinė plazma, citoplazminė matrica, pagrindinė medžiaga, kuri yra vidinė ląstelės aplinka ir yra klampus bespalvis koloidinis įvairių medžiagų tirpalas (vandens kiekis iki 85%): baltymų (10%), cukrų, organinių ir neorganinių rūgščių, aminorūgštys, polisacharidai, RNR, lipidai, mineralinės druskos ir kt.

■ Hialoplazma yra tarpląstelinių medžiagų apykaitos reakcijų terpė ir jungiamoji grandis tarp ląstelės organelių; jis gali grįžtamai pereiti nuo zolio į gelį, jo sudėtis lemia ląstelės buferines ir osmosines savybes. Citoplazmoje yra citoskeletas, susidedantis iš mikrotubulių ir susitraukiančių baltymų gijų.

■ Citoskeletas lemia ląstelės formą ir dalyvauja tarpląsteliniame organelių ir atskirų medžiagų judėjime. Branduolys yra didžiausia eukariotinės ląstelės organelė, kurioje yra chromosomos, kuriose saugoma visa paveldima informacija (daugiau informacijos rasite toliau).

Eukariotinės ląstelės struktūriniai komponentai:

■ plazmalemma (plazminė membrana),
■ ląstelių sienelės (tik augalų ir grybų ląstelėse),
■ biologinės (elementariosios) membranos,
■ šerdis,
■ endoplazminis tinklas (endoplazminis tinklas),
■ mitochondrijos,
■ Golgi kompleksas,
■ chloroplastai (tik augalų ląstelėse),
■ lizosomos, s
■ ribosomos,
■ ląstelių centras,
■ vakuolės (tik augalų ir grybų ląstelėse),
■ mikrovamzdeliai,
■ blakstienos, žvyneliai.

Žemiau pateiktos gyvūnų ir augalų ląstelių struktūros schemos:

Biologinės (elementariosios) membranos– Tai aktyvūs molekuliniai kompleksai, atskiriantys tarpląstelinius organelius ir ląsteles. Visos membranos turi panašią struktūrą.

Membranų struktūra ir sudėtis: storis 6-10 nm; daugiausia susideda iš baltymų molekulių ir fosfolipidų.

■Fosfolipidai sudaro dvigubą (bimolekulinį) sluoksnį, kuriame jų molekulės yra nukreiptos į jų hidrofilinius (vandenyje tirpius) galus, o jų hidrofobiniai (vandenyje netirpūs) galai yra nukreipti į membranos vidų.

■ Baltymų molekulės yra ant abiejų lipidų dvigubo sluoksnio paviršių ( periferiniai baltymai), prasiskverbia į abu lipidų molekulių sluoksnius ( integralas baltymai, kurių dauguma yra fermentai) arba tik vienas jų sluoksnis (pusiau integralūs baltymai).

Membranos savybės: plastiškumas, asimetrija(skirtinga tiek lipidų, tiek baltymų išorinio ir vidinio sluoksnių sudėtis), poliškumas (išorinis sluoksnis teigiamai, vidinis neigiamai), gebėjimas savaime užsidaryti, selektyvus pralaidumas (šiuo atveju hidrofobinis). medžiagos praeina per lipidų dvisluoksnį sluoksnį, o hidrofilinės – per poras integraliuose baltymuose).

Membranos funkcijos: barjeras (atskiria organoido ar ląstelės turinį nuo aplinkos), struktūrinis (suteikia tam tikrą organoido ar ląstelės formą, dydį ir stabilumą), transportavimo (užtikrina medžiagų transportavimą į organoidą ar ląstelę ir iš jo), katalizinį. (užtikrina artimus membraninius biocheminius procesus), reguliacinis (dalyvauja medžiagų apykaitos ir energijos reguliavime tarp organelės ar ląstelės ir išorinės aplinkos), dalyvauja energijos konversijoje ir transmembraninio elektrinio potencialo palaikyme.

Plazminė membrana (plasmalemma)

Plazmos membrana, arba plazmolema, yra biologinė membrana arba biologinių membranų kompleksas, glaudžiai vienas šalia kito, dengiantis ląstelę iš išorės.

Plazmalemmos struktūra, savybės ir funkcijos iš esmės yra tokios pačios kaip ir elementariosios biologinės membranos.

❖ Struktūrinės savybės:

■ išoriniame plazmos membranos paviršiuje yra glikokaliksas – polisacharidinis glikolipoido ir glikoproteinų molekulių sluoksnis, kuris tarnauja kaip receptoriai tam tikroms cheminėms medžiagoms „atpažinti“; gyvūnų ląstelėse jis gali būti padengtas gleivėmis arba chitinu, o augalų ląstelėse - celiuliozės ar pektino medžiagomis;

■ dažniausiai plazmalema formuoja projekcijas, invaginacijas, klostes, mikrovillius ir kt., didindama ląstelės paviršių.

■ Papildomos funkcijos: receptorius (dalyvauja medžiagų „atpažinime“ ir aplinkos signalų suvokime bei perdavimu ląstelei), užtikrina ryšį tarp ląstelių daugialąsčio organizmo audiniuose, dalyvauja kuriant specialias ląstelių struktūras (flagela, blakstienos ir kt.).

Ląstelės sienelė (vokas)

Ląstelių sienelės yra standi struktūra, esanti už plazmalemos ir vaizduojanti išorinį ląstelės dangtelį. Yra prokariotinėse ląstelėse ir grybų bei augalų ląstelėse.

❖Ląstelių sienelių sudėtis: celiuliozė augalų ląstelėse ir chitinas grybelių ląstelėse (struktūriniai komponentai), baltymai, pektinai (kurie dalyvauja formuojant plokšteles, kurios laiko kartu dviejų gretimų ląstelių sieneles), ligninas (kuris sujungia celiuliozės pluoštus į labai stiprų rėmą) , suberinas (nusėda ant apvalkalo iš vidaus ir daro jį praktiškai nepralaidų vandeniui ir tirpalams) ir kt. Epiderminių augalų ląstelių ląstelės sienelės išoriniame paviršiuje yra daug kalcio karbonato ir silicio dioksido (mineralizacija) ir jis yra padengtas su hidrofobinėmis medžiagomis, vaškais ir odelėmis (medžiagos cutin sluoksnis, persmelktas celiuliozės ir pektinų).

❖ Ląstelės sienelės funkcijos: tarnauja kaip išorinis karkasas, palaiko ląstelių turgorą, atlieka apsaugines ir transportavimo funkcijas.

Ląstelių organelės

Organelės (arba organelės)– Tai yra nuolatinės, labai specializuotos tarpląstelinės struktūros, kurios turi specifinę struktūrą ir atlieka atitinkamas funkcijas.

❖ Pagal paskirtį organelės skirstomos į:
■ bendrosios paskirties organelės (mitochondrijos, Golgi kompleksas, endoplazminis tinklas, ribosomos, centriolės, lizosomos, plastidai) ir
■ specialios paskirties organelės (miofibrilės, žvyneliai, blakstienos, vakuolės).
❖ Dėl membranos buvimo organelės skirstomos į:
■ dviguba membrana (mitochondrijos, plastidai, ląstelės branduolys),
■ vienos membranos (endoplazminis tinklas, Golgi kompleksas, lizosomos, vakuolės) ir
■ nemembraninis (ribosomos, ląstelės centras).
Vidinis membraninių organelių turinys visada skiriasi nuo juos supančios hialoplazmos.

Mitochondrijos- eukariotinių ląstelių dvigubos membranos organelės, kurios atlieka organinių medžiagų oksidaciją iki galutinių produktų, išskirdamos ATP molekulėse sukauptą energiją.

■ Struktūra: strypo formos, sferinės ir sriegio formos, storis 0,5-1 µm, ilgis 2-7 µm; dviguba membrana, išorinė membrana yra lygi ir turi didelį pralaidumą, vidinė membrana formuoja raukšles - cristae, ant kurių yra sferiniai kūnai - ATP-somes. Vandenilio jonai 11, dalyvaujantys deguonies kvėpavime, kaupiasi tarp membranų.

■ Vidinis turinys (matrica): ribosomos, žiedinė DNR, RNR, aminorūgštys, baltymai, Krebso ciklo fermentai, audinių kvėpavimo fermentai (esantys ant kristų).

■ Funkcijos: medžiagų oksidacija iki CO 2 ir H 2 O; ATP ir specifinių baltymų sintezė; naujų mitochondrijų susidarymas dėl dalijimosi į dvi dalis.

Plastidai(yra tik augalų ląstelėse ir autotrofiniuose protistuose).

■ Plastidų rūšys: chloroplastai (žalias), leukoplastai (bespalvis, apvalios formos), chromoplastai (geltona arba oranžinė); plastidai gali keistis iš vieno tipo į kitą.

■Chloroplastų struktūra: jie yra dvigubos membranos, apvalios arba ovalios formos, ilgis 4-12 µm, storis 1-4 µm. Išorinė membrana lygi, vidinė turi tilakoidai - klostės, sudarančios uždaras disko formos invaginacijas, tarp kurių yra stroma (žr. žemiau). Aukštesniuose augaluose tilakoidai renkami krūvose (kaip monetų stulpelis) grūdai , kurie yra sujungti vienas su kitu lamelės (vienos membranos).

■ Chloroplasto sudėtis: tilakoidų ir granatų membranose - chlorofilo ir kitų pigmentų grūdeliai; vidinis turinys (stroma): baltymai, lipidai, ribosomos, žiedinė DNR, RNR, CO 2 fiksavime dalyvaujantys fermentai, saugojimo medžiagos.

■Plastidų funkcijos: fotosintezė (chloroplastai, esantys žaliuosiuose augalų organuose), specifinių baltymų sintezė ir atsarginių maistinių medžiagų: krakmolo, baltymų, riebalų (leukoplastų) kaupimas, augalų audinių spalvos suteikimas, siekiant pritraukti apdulkinančius vabzdžius ir vaisių bei sėklų platintojus (chromoplastus). ).

Endoplazminis Tinklelis (EPS), arba endoplazminis reticulum, randamas visose eukariotinėse ląstelėse.

■Struktūra: yra tarpusavyje sujungtų įvairių formų ir dydžių kanalėlių, vamzdelių, cisternų ir ertmių sistema, kurios sieneles sudaro elementarios (vienos) biologinės membranos. Yra dviejų tipų EPS: granuliuotas (arba grubus), turintis ribosomų kanalų ir ertmių paviršiuje, ir agranulinis (arba lygus), neturintis ribosomų.

■Funkcijos: ląstelės citoplazmos padalijimas į skyrius, kurie neleidžia susimaišyti juose vykstantiems cheminiams procesams; grubus ER kaupiasi, išskiria brendimui ir savo paviršiuje transportuoja ribosomų sintetintus baltymus, sintetina ląstelių membranas; sklandus EPS sintetina ir perneša lipidus, kompleksinius angliavandenius ir steroidinius hormonus, pašalina iš ląstelės toksines medžiagas.

Golgi kompleksas (arba aparatas) - eukariotinės ląstelės membraninė organelė, esanti šalia ląstelės branduolio, kuri yra cisternų ir pūslelių sistema ir dalyvauja medžiagų kaupime, saugojimui ir transportavimui, ląstelės membranos konstravimui ir lizosomų formavimuisi.

■Struktūra: kompleksas yra diktiosomas – membranomis surištų plokščių disko formos maišelių (cisternų), iš kurių pumpuojasi pūslelės, ir membraninių kanalėlių sistema, jungianti kompleksą su lygiosios ER kanalais ir ertmėmis.

■Funkcijos: lizosomų, vakuolių, plazmalemos ir augalo ląstelės ląstelės sienelės susidarymas (po jos dalijimosi), daugybės sudėtingų organinių medžiagų (pektino medžiagų, celiuliozės ir kt. augaluose; glikoproteinų, glikolipidų, kolageno, pieno baltymų) išskyrimas. , tulžis, daugybė hormonų ir kt. gyvūnai); lipidų, transportuojamų išilgai EPS, kaupimasis ir dehidratacija (iš lygaus EPS), baltymų (iš granuliuotų EPS ir laisvųjų citoplazmos ribosomų) ir angliavandenių modifikavimas ir kaupimasis, medžiagų pašalinimas iš ląstelės.

Subrendusios diktiosomos cisternos, surišančios pūsleles (Golgi vakuolės), užpildytas sekretu, kurį vėliau arba naudoja pati ląstelė, arba pašalina už jos ribų.

❖ Lizosomos- ląstelių organelės, užtikrinančios sudėtingų organinių medžiagų molekulių skaidymą; susidaro iš pūslelių, atskirtų nuo Golgi komplekso arba lygaus ER, ir yra visose eukariotinėse ląstelėse.

■ Struktūra ir sudėtis: lizosomos yra mažos vienos membranos apvalios pūslelės, kurių skersmuo 0,2-2 µm; pripildytas hidrolizinių (virškinimo) fermentų (~40), galinčių skaidyti baltymus (iki aminorūgščių), lipidus (iki glicerolio ir aukštesnes karboksirūgštis), polisacharidus (iki monosacharidus) ir nukleino rūgštis (iki nukleotidų).

Susiliedamos su endocitinėmis pūslelėmis, lizosomos sudaro virškinimo vakuolę (arba antrinę lizosomą), kurioje vyksta sudėtingų organinių medžiagų irimas; susidarę monomerai per antrinės lizosomos membraną patenka į ląstelės citoplazmą, o nesuvirškintos (nehidrolizuotos) medžiagos lieka antrinėje lizosomoje, o vėliau, kaip taisyklė, išskiriamos už ląstelės ribų.

■ Funkcijos: heterofagija- pašalinių medžiagų, patenkančių į ląstelę endocitozės būdu, skilimas, autofagija - ląstelei nereikalingų struktūrų naikinimas; autolizė yra savaiminis ląstelės sunaikinimas, atsirandantis dėl lizosomų turinio išsiskyrimo ląstelės mirties ar degeneracijos metu.

❖ Vakuolės- didelės pūslelės arba ertmės citoplazmoje, kurios susidaro augalų, grybų ir daugelio ląstelių ląstelėse protistai o riboja elementari membrana – tonoplastas.

■ Vakuolės protistai skirstomi į virškinamuosius ir susitraukiančius (turintys membranose elastinių skaidulų ryšulius ir tarnaujantys osmosiniam ląstelės vandens balanso reguliavimui).

■Vakuolės augalų ląstelės užpildytas ląstelių sultimis – įvairių organinių ir neorganinių medžiagų vandeniniu tirpalu. Juose taip pat gali būti toksiškų ir tanininių medžiagų bei galutinių ląstelių veiklos produktų.

■Augalų ląstelių vakuolės gali susijungti į centrinę vakuolę, kuri užima iki 70-90% ląstelės tūrio ir gali prasiskverbti citoplazmos sruogomis.

Funkcijos: atsarginių medžiagų ir medžiagų, skirtų ekskrecijai, kaupimas ir išskyrimas; turgorinio slėgio palaikymas; ląstelių augimo užtikrinimas dėl tempimo; ląstelių vandens balanso reguliavimas.

♦Ribosomos- ląstelės organelės, esančios visose ląstelėse (kiekis keliasdešimt tūkstančių), esančios ant granuliuoto EPS membranų, mitochondrijose, chloroplastuose, citoplazmoje ir išorinėje branduolio membranoje ir vykdančios baltymų biosintezę; Ribosomų subvienetai susidaro branduoliuose.

■ Struktūra ir sudėtis: ribosomos yra mažiausios (15-35 nm) nemembraninės apvalios ir grybo formos granulės; turi du aktyvius centrus (aminoacilą ir peptidilą); susideda iš dviejų nevienodų subvienetų - didelio (pusrutulio formos su trimis iškyšomis ir kanalu), kuriame yra trys RNR molekulės ir baltymas, ir mažo (turinčio vieną RNR molekulę ir baltymą); subvienetai sujungiami naudojant Mg+ joną.

■ Funkcija: baltymų sintezė iš aminorūgščių.

❖ Ląstelės centras- daugumos gyvūnų ląstelių, kai kurių grybų, dumblių, samanų ir paparčių organelė, esanti (tarpfazėje) ląstelės centre šalia branduolio ir tarnaujanti kaip surinkimo inicijavimo centras mikrovamzdeliai .

■ Struktūra: Ląstelės centras susideda iš dviejų centriolių ir centrosferos. Kiekviena centriolė (1.12 pav.) atrodo kaip 0,3-0,5 µm ilgio ir 0,15 µm skersmens cilindras, kurio sieneles sudaro devyni mikrovamzdelių tripletai, o vidurys užpildytas vienalyte medžiaga. Centroliai išsidėstę statmenai vienas kitam ir juos supa tankus citoplazmos sluoksnis su spinduliuojančiais mikrovamzdeliais, suformuojančiais spinduliuojančią centrosferą. Ląstelių dalijimosi metu centrioliai juda link polių.

■ Pagrindinės funkcijos: dalijimosi verpstės (arba mitozinio verpstės) ląstelių dalijimosi polių ir achromatinių gijų formavimas, užtikrinantis tolygų genetinės medžiagos pasiskirstymą tarp dukterinių ląstelių; tarpfazėje jis nukreipia organelių judėjimą citoplazmoje.

Citosklst ląstelės yra sistema mikrofilamentai Ir mikrovamzdeliai , prasiskverbiantis į ląstelės citoplazmą, susietas su išorine citoplazmine membrana ir branduolio apvalkalu bei išlaikantis ląstelės formą.

■Mikroflanšai- plonos, 5–10 nm storio susitraukiančios gijos, susidedančios iš baltymų ( aktinas, miozinas ir pan.). Randamas visų ląstelių citoplazmoje ir judrių ląstelių pseudopoduose.

Funkcijos: mikrofilamentai užtikrina hialoplazmos motorinį aktyvumą, tiesiogiai dalyvauja keičiant ląstelės formą protistų ląstelių plitimo ir ameboidinio judėjimo metu, dalyvauja formuojant susiaurėjimą dalijantis gyvūnų ląstelėms; vienas iš pagrindinių ląstelės citoskeleto elementų.

■ Mikrovamzdeliai- ploni tuščiaviduriai cilindrai (25 nm skersmens), sudaryti iš tubulino baltymo molekulių, išsidėsčiusių spiralinėmis arba tiesiomis eilėmis eukariotinių ląstelių citoplazmoje.

Funkcijos: mikrovamzdeliai sudaro verpstinius siūlus, yra centriolių, blakstienų, žvynelių dalis ir dalyvauja tarpląsteliniame transporte; vienas iš pagrindinių ląstelės citoskeleto elementų.

Judėjimo organelės — žvyneliai ir blakstienos , yra daugelyje ląstelių, bet dažniau pasitaiko vienaląsčiuose organizmuose.

■ Cilia- daugybė citoplazminių trumpų (5-20 µm ilgio) projekcijų plazmalemos paviršiuje. Yra įvairių rūšių gyvūnų ląstelių ir kai kurių augalų paviršiuje.

■ Flagella- pavienės citoplazminės projekcijos daugelio protistų, zoosporų ir spermatozoidų ląstelių paviršiuje; ~10 kartų ilgesnis už blakstienas; yra naudojami judėjimui.

■ Struktūra: iš jų susideda blakstiena ir žvyneliai (1.14 pav.). mikrovamzdeliai, išdėstyti pagal 9 × 2 + 2 sistemą (devyni dvigubi mikrovamzdeliai - dubletai sudaro sienelę, viduryje yra du pavieniai mikrovamzdeliai). Dvigubai gali slysti vienas pro šalį, o tai veda prie blakstienų arba žvynelių sulinkimo. Žvynelių ir blakstienų apačioje yra baziniai kūnai, savo struktūra identiški centrioliams.

■ Funkcijos: blakstienos ir žvyneliai užtikrina pačių ląstelių arba juos supančio skysčio ir jame pakibusių dalelių judėjimą.

Inkliuzai

Inkliuzai- nenuolatiniai (laikinai egzistuojantys) ląstelės citoplazmos komponentai, kurių kiekis kinta priklausomai nuo ląstelės funkcinės būklės. Yra trofinių, sekrecinių ir ekskrecinių intarpų.

■ Trofiniai inkliuzai- tai maistinių medžiagų (riebalų, krakmolo ir baltymų grūdelių, glikogeno) atsargos.

■ Sekretoriniai intarpai- tai endokrininių ir egzokrininių liaukų atliekos (hormonai, fermentai).

■ Ekskreciniai intarpai– Tai ląstelėje esantys medžiagų apykaitos produktai, kurie turi išsiskirti iš ląstelės.

Branduolys ir chromosomos

Šerdis- didžiausia organelė; yra privalomas visų eukariotinių ląstelių komponentas (išskyrus aukštesniųjų augalų floemo sieto vamzdelių ląsteles ir brandžius žinduolių eritrocitus). Dauguma ląstelių turi vieną branduolį, tačiau yra dvibranduolių ir daugiabranduolių. Yra dvi branduolio būsenos: tarpfazinė ir dalioji

Tarpfazinis branduolys apima branduolinis apvalkalas(atskiria vidinį branduolio turinį nuo citoplazmos), branduolio matricą (karioplazmą), chromatiną ir branduolius. Branduolio forma ir dydis priklauso nuo organizmo tipo, tipo, amžiaus ir ląstelės funkcinės būklės. Jame yra daug DNR (15-30%) ir RNR (12%).

■ Branduolio funkcijos: paveldimos informacijos saugojimas ir perdavimas nepakitusios DNR struktūros pavidalu; visų ląstelių gyvybinių procesų reguliavimas (per baltymų sintezės sistemą).

❖ Branduolinis apvalkalas(arba kariolema) susideda iš išorinių ir vidinių biologinių membranų, tarp kurių yra perinuklearinė erdvė. Vidinėje membranoje yra baltymo sluoksnis, kuris suteikia branduoliui formą. Išorinė membrana yra prijungta prie ER ir turi ribosomas. Apvalkalas yra persmelktas branduolio porų, per kurias vyksta medžiagų apykaita tarp branduolio ir citoplazmos. Porų skaičius nėra pastovus ir priklauso nuo branduolio dydžio ir jo funkcinio aktyvumo.

■ Branduolinės membranos funkcijos: jis atskiria branduolį nuo ląstelės citoplazmos, reguliuoja medžiagų transportavimą iš branduolio į citoplazmą (RNR, ribosomų subvienetai) ir iš citoplazmos į branduolį (baltymai, riebalai, angliavandeniai, ATP, vanduo, jonai).

❖ Chromosoma– svarbiausia branduolio organelė, turinti vieną DNR molekulę komplekse su specifiniais histono baltymais ir kai kuriomis kitomis medžiagomis, kurių dauguma yra chromosomos paviršiuje.

Priklausomai nuo ląstelės gyvavimo ciklo fazės, gali būti chromosomų dvi valstybės — despiralizuotas ir spiralizuotas.

» Despiralizuotos būsenos chromosomos yra periode tarpfazė ląstelių ciklas, sudarydamas optiniame mikroskope nematomus siūlus, kurie sudaro pagrindą chromatinas .

■ Proceso metu vyksta spiralizacija, lydima DNR grandinių sutrumpėjimo ir sutankinimo (100–500 kartų). ląstelių dalijimasis ; o chromosomos įgauna kompaktišką formą ir tampa matomi optiniu mikroskopu.

Chromatinas- vienas iš branduolinės medžiagos komponentų tarpfazių laikotarpiu, kurio pagrindas yra išardytos chromosomos ilgų plonų DNR molekulių grandinių tinklo pavidalu komplekse su histonais ir kitomis medžiagomis (RNR, DNR polimeraze, lipidais, mineralais ir kt.); gerai nusidažo histologinėje praktikoje naudojamais dažais.

■ Chromatine DNR molekulės dalys apsivynioja aplink histonus, sudarydamos nukleosomas (jos atrodo kaip karoliukai).

Chromatid yra struktūrinis chromosomos elementas, kuris yra DNR molekulės grandinė komplekse su histono baltymais ir kitomis medžiagomis, pakartotinai sulankstyta kaip superspiralė ir supakuota į lazdelės formos kūną.

■ Sraigtacijos ir pakavimo metu atskiros DNR dalys yra išdėstytos taisyklingai, kad chromatidėse susidarytų kintamos skersinės juostelės.

❖ Chromosomos sandara (1.16 pav.). Spiralizuotoje būsenoje chromosoma yra maždaug 0,2–20 µm dydžio lazdelės formos struktūra, susidedanti iš dviejų chromatidžių ir padalyta į dvi atšakas pirminiu susiaurėjimu, vadinamu centromeru. Chromosomos gali turėti antrinį susiaurėjimą, atskiriantį regioną, vadinamą palydovu. Kai kurios chromosomos turi skyrių ( branduolio organizatorius ), kuri koduoja ribosominės RNR (rRNR) struktūrą.

Chromosomų tipai priklausomai nuo jų formos: vienodi pečiai , nelygūs pečiai (centromeras yra pasislinkęs iš chromosomos vidurio), strypo formos (centromeras yra arti chromosomos galo).

Po mitozės anafazės ir II mejozės anafazės chromosomos susideda iš vienos chromitidės, o po DNR replikacijos (dvigubėjimo) sintetinėje (S) tarpfazės stadijoje, jos susideda iš dviejų seserinių chromitidų, sujungtų viena su kita centromere. Ląstelių dalijimosi metu prie centromeros prisitvirtina verpstės mikrovamzdeliai.

❖ Chromosomų funkcijos:
■ turi genetinė medžiaga - DNR molekulės;
■ atlikti DNR sintezė (ląstelių ciklo S periodo chromosomų padvigubėjimo metu) ir mRNR;
■ reguliuoti baltymų sintezę;
■ kontroliuoti ląstelių veiklą.

Homologinės chromosomos- chromosomos, priklausančios tai pačiai porai, identiškos savo forma, dydžiu, centromerų išsidėstymu, turinčios tuos pačius genus ir lemiančios tų pačių savybių išsivystymą. Homologinės chromosomos gali skirtis jose esančių genų aleliais ir keistis dalimis mejozės metu (kryžminant).

Autosomos chromosomos dvinamis organizmų ląstelėse, identiškos tos pačios rūšies vyrų ir moterų (tai visos ląstelės chromosomos, išskyrus lytines chromosomas).

Lytinės chromosomos(arba heterochromosomos ) yra chromosomos, kuriose yra genai, lemiantys gyvo organizmo lytį.

Diploidinis rinkinys(žymimas 2p) – chromosomų rinkinys somatinės ląstelės, kuriose yra kiekviena chromosoma jos suporuota homologinė chromosoma . Kūnas vieną iš diploidinio rinkinio chromosomų gauna iš tėvo, kitą – iš motinos.

■ Diploidinis rinkinys asmuo susideda iš 46 chromosomų (iš jų 22 poros homologinių chromosomų ir dvi lytinės chromosomos: moterys turi dvi X chromosomas, vyrai – po vieną X ir Y chromosomą).

Haploidinis rinkinys(nurodytas 1l) - vienišas chromosomų rinkinys seksualinis ląstelės ( gametos ), kuriame yra chromosomos neturi suporuotų homologinių chromosomų . Haploidinis rinkinys susidaro lytinėms ląstelėms formuojantis dėl mejozės, kai iš kiekvienos homologinių chromosomų poros į gametą patenka tik viena.

Kariotipas- tai pastovių kiekybinių ir kokybinių morfologinių charakteristikų, būdingų tam tikros rūšies organizmų somatinių ląstelių chromosomoms (jų skaičius, dydis ir forma), rinkinys, pagal kurį galima vienareikšmiškai identifikuoti diploidinį chromosomų rinkinį.

Nukleolis- apvalus, labai sutankintas, neribotas

membraninis korpusas 1-2 mikronų dydžio. Branduolys turi vieną ar daugiau branduolių. Branduolys susidaro aplink kelių chromosomų branduolinius organizatorius, kurie traukia vienas kitą. Branduolio dalijimosi metu branduoliai sunaikinami ir dalijimosi pabaigoje formuojasi iš naujo.

■ Sudėtis: baltymai 70-80%, RNR 10-15%, DNR 2-10%.
■ Funkcijos: r-RNR ir t-RNR sintezė; ribosomų subvienetų surinkimas.

Karioplazma (arba nukleoplazma, kariolimfa, branduolio sultys ) yra bestruktūrė masė, užpildanti tarpą tarp branduolio struktūrų, į kurią panardinamas chromatinas, branduoliai, įvairios intrabranduolinės granulės. Sudėtyje yra vandens, nukleotidų, aminorūgščių, ATP, RNR ir fermentų baltymų.

Funkcijos: užtikrina branduolinių konstrukcijų tarpusavio ryšį; dalyvauja pernešant medžiagas iš branduolio į citoplazmą ir iš citoplazmos į branduolį; reguliuoja DNR sintezę replikacijos metu, mRNR sintezę transkripcijos metu.

Lyginamosios eukariotinių ląstelių charakteristikos

Prokariotinių ir eukariotinių ląstelių sandaros ypatumai

Medžiagų gabenimas

Medžiagų gabenimas- tai reikalingų medžiagų pernešimo visame kūne, į ląsteles, ląstelės viduje ir ląstelės viduje procesas, taip pat atliekamų medžiagų pašalinimas iš ląstelės ir kūno.

Medžiagų pernešimą ląstelėje užtikrina hialoplazma ir (eukariotinėse ląstelėse) endoplazminis tinklas (ER), Golgi kompleksas ir mikrovamzdeliai. Medžiagų gabenimas bus aprašytas vėliau šioje svetainėje.

Medžiagų transportavimo per biologines membranas būdai:

■ pasyvus pernešimas (osmosas, difuzija, pasyvi difuzija),
■ aktyvus transportas,
■ endocitozė,
■ egzocitozė.

Pasyvus transportas nereikalauja energijos sąnaudų ir atsiranda palei gradientą koncentracija, tankis arba elektrocheminis potencialas.

Osmosas yra vandens (ar kito tirpiklio) prasiskverbimas per pusiau pralaidžią membraną iš mažiau koncentruoto tirpalo į labiau koncentruotą.

Difuzija- prasiskverbimas medžiagų per membraną palei gradientą koncentracija (iš vietovės, kurioje didesnė medžiagos koncentracija, į sritį, kurioje koncentracija mažesnė).

Difuzija vanduo ir jonai atliekami dalyvaujant vientisiems membranos baltymams, turintiems poras (kanalus), riebaluose tirpių medžiagų difuzija vyksta dalyvaujant membranos lipidų fazei.

Palengvinta difuzija per membraną vyksta specialių membranos transportavimo baltymų pagalba, žr. paveikslėlį.

Aktyvus transportas reikalauja energijos, išsiskiriančios skaidant ATP, sąnaudų ir padeda transportuoti medžiagas (jonus, monosacharidus, aminorūgštis, nukleotidus) prieš gradientą jų koncentracija arba elektrocheminis potencialas. Atlieka specialiais nešikliais baltymais leidimai , turintys jonų kanalus ir formuojantys jonų siurbliai .

Endocitozė- makromolekulių (baltymų, nukleino rūgščių ir kt.) ir mikroskopinių kietųjų maisto dalelių surinkimas ir apgaubimas ( fagocitozė ) arba skysčio lašeliai su jame ištirpusiomis medžiagomis ( pinocitozė ) ir uždarant juos į membranos vakuolę, kuri įtraukiama „į ląstelę. Tada vakuolė susilieja su lizosoma, kurios fermentai suskaido įstrigusios medžiagos molekules į monomerus.

Egzocitozė- endocitozei atvirkštinis procesas. Egzocitozės būdu ląstelė pašalina tarpląstelinius produktus arba nesuvirškintas šiukšles, uždarytas vakuoles ar pūsleles.

Gyvūnų ir augalų ląstelės, tiek daugialąstės, tiek vienaląstės, iš esmės yra panašios struktūros. Ląstelių struktūros detalių skirtumai yra susiję su jų funkcine specializacija.

Pagrindiniai visų ląstelių elementai yra branduolys ir citoplazma. Branduolys turi sudėtingą struktūrą, kuri kinta skirtingose ląstelių dalijimosi arba ciklo fazėse. Nesiskiriančios ląstelės branduolys užima maždaug 10–20% viso jos tūrio. Jį sudaro karioplazma (nukleoplazma), vienas ar daugiau branduolių (nukleolių) ir branduolio membrana. Karioplazma yra branduolinė sultys arba kariolimfa, kurioje yra chromatino gijos, kurios sudaro chromosomas.

Pagrindinės ląstelės savybės:

medžiagų apykaitą
jautrumas
reprodukcinis pajėgumas

Ląstelė gyvena vidinėje organizmo aplinkoje – kraujyje, limfoje ir audinių skystyje. Pagrindiniai procesai ląstelėje yra oksidacija ir glikolizė – angliavandenių skaidymas be deguonies. Ląstelių pralaidumas yra selektyvus. Jį lemia reakcija į didelę arba mažą druskų koncentraciją, fago- ir pinocitozė. Sekrecija – tai į gleives panašių medžiagų (mucino ir mukoidų) susidarymas ir išskyrimas ląstelėse, kurios apsaugo nuo pažeidimų ir dalyvauja formuojant tarpląstelinę medžiagą.

Ląstelių judėjimo tipai:

ameboidai (pseudopodai) – leukocitai ir makrofagai.
slankiojantys – fibroblastai
žvynelių tipas – spermatozoidai (blakstienos ir žvyneliai)

Ląstelių dalijimasis:

netiesioginė (mitozė, kariokinezė, mejozė)
tiesioginė (amitozė)

Mitozės metu branduolinė medžiaga tolygiai pasiskirsto tarp dukterinių ląstelių, nes Branduolinis chromatinas yra koncentruotas chromosomose, kurios skyla į dvi chromatides, kurios išsiskiria į dukterines ląsteles.

Gyvos ląstelės struktūros

Chromosomos

Privalomi branduolio elementai yra chromosomos, turinčios specifinę cheminę ir morfologinę struktūrą. Jie aktyviai dalyvauja metabolizme ląstelėje ir yra tiesiogiai susiję su paveldimu savybių perdavimu iš kartos į kartą. Tačiau reikia turėti omenyje, kad nors paveldimumą užtikrina visa ląstelė kaip viena sistema, branduolinės struktūros, būtent chromosomos, joje užima ypatingą vietą. Chromosomos, skirtingai nei ląstelių organelės, yra unikalios struktūros, pasižyminčios pastovia kokybine ir kiekybine sudėtimi. Jie negali pakeisti vienas kito. Ląstelės chromosomų komplemento disbalansas galiausiai lemia jos mirtį.

Citoplazma

Ląstelės citoplazmos struktūra yra labai sudėtinga. Plonų pjūvių metodų ir elektroninės mikroskopijos įdiegimas leido pamatyti smulkią pagrindinės citoplazmos struktūrą. Nustatyta, kad pastarasis susideda iš lygiagrečių sudėtingų struktūrų plokščių ir vamzdelių pavidalu, kurių paviršiuje yra mažytės 100–120 Å skersmens granulės. Šios formacijos vadinamos endoplazminiu kompleksu. Į šį kompleksą įeina įvairios diferencijuotos organelės: mitochondrijos, ribosomos, Golgi aparatas, žemesniųjų gyvūnų ir augalų ląstelėse – centrosoma, gyvūnuose – lizosomos, augaluose – plastidai. Be to, citoplazma atskleidžia daugybę intarpų, dalyvaujančių ląstelės metabolizme: krakmolo, riebalų lašelių, karbamido kristalų ir kt.

Membrana

Ląstelę supa plazminė membrana (iš lot. „membrana“ – oda, plėvelė). Jo funkcijos labai įvairios, tačiau pagrindinė – apsauginė: apsaugo vidinį ląstelės turinį nuo išorinės aplinkos poveikio. Dėl įvairių ataugų ir raukšlių membranos paviršiuje ląstelės yra tvirtai sujungtos viena su kita. Membrana yra persmelkta specialių baltymų, per kuriuos gali judėti tam tikros ląstelei reikalingos arba iš jos pašalintinos medžiagos. Taigi metabolizmas vyksta per membraną. Be to, kas labai svarbu, per membraną medžiagos yra praleidžiamos selektyviai, dėl to ląstelėje išlaikomas reikiamas medžiagų rinkinys.

Augaluose plazminė membrana iš išorės yra padengta tankia membrana, susidedančia iš celiuliozės (pluošto). Korpusas atlieka apsaugines ir atramines funkcijas. Jis tarnauja kaip išorinis ląstelės rėmas, suteikiantis jai tam tikrą formą ir dydį, užkertant kelią pernelyg dideliam patinimui.

Šerdis

Įsikūręs ląstelės centre ir atskirtas dviejų sluoksnių membrana. Jis yra sferinės arba pailgos formos. Apvalkalas – kariolema – turi poras, būtinas medžiagų mainams tarp branduolio ir citoplazmos. Branduolio turinys yra skystas – karioplazma, kurioje yra tankūs kūnai – branduoliai. Jie išskiria granules – ribosomas. Didžiąją branduolio dalį sudaro branduoliniai baltymai - nukleoproteinai, nukleoliuose - ribonukleoproteinai, o karioplazmoje - dezoksiribonukleoproteinai. Ląstelė yra padengta ląstelės membrana, kurią sudaro baltymų ir lipidų molekulės, turinčios mozaikinę struktūrą. Membrana užtikrina medžiagų apykaitą tarp ląstelės ir tarpląstelinio skysčio.

EPS

Tai kanalėlių ir ertmių sistema, kurios sienelėse yra ribosomos, užtikrinančios baltymų sintezę. Ribosomos gali laisvai išsidėstyti citoplazmoje. Yra dviejų tipų EPS – šiurkštus ir lygus: ant šiurkštaus EPS (arba granuliuoto) yra daug ribosomų, kurios vykdo baltymų sintezę. Ribosomos suteikia membranoms šiurkščią išvaizdą. Lygių ER membranų paviršiuje nėra ribosomų, jose yra angliavandenių ir lipidų sintezės ir skaidymo fermentų. Lygus EPS atrodo kaip plonų vamzdžių ir rezervuarų sistema.

Ribosomos

Maži kūnai, kurių skersmuo 15–20 mm. Jie sintetina baltymų molekules ir surenka jas iš aminorūgščių.

Mitochondrijos

Tai dvigubos membranos organelės, kurių vidinėje membranoje yra iškyšos – cristae. Ertmių turinys yra matricinis. Mitochondrijose yra daug lipoproteinų ir fermentų. Tai ląstelės energijos stotys.

Plastidai (būdingi tik augalų ląstelėms!)

Jų kiekis ląstelėje yra pagrindinis augalo organizmo požymis. Yra trys pagrindiniai plastidų tipai: leukoplastai, chromoplastai ir chloroplastai. Jie turi skirtingas spalvas. Bespalvių leukoplastų randama nespalvotų augalų dalių: stiebų, šaknų, gumbų ląstelių citoplazmoje. Pavyzdžiui, daug jų yra bulvių gumbuose, kuriuose kaupiasi krakmolo grūdeliai. Chromoplastai randami žiedų, vaisių, stiebų ir lapų citoplazmoje. Chromoplastai suteikia augalams geltonos, raudonos ir oranžinės spalvos. Žaliųjų chloroplastų yra lapų, stiebų ir kitų augalų dalių ląstelėse, taip pat įvairiuose dumbliuose. Chloroplastai yra 4-6 mikronų dydžio ir dažnai turi ovalo formą. Aukštesniuose augaluose vienoje ląstelėje yra kelios dešimtys chloroplastų.

Žalieji chloroplastai gali virsti chromoplastais – štai kodėl lapai rudenį pagelsta, o prinokę – raudoni pomidorai. Leukoplastai gali virsti chloroplastais (bulvių gumbų žalėjimas šviesoje). Taigi chloroplastai, chromoplastai ir leukoplastai gali tarpusavyje pereiti.

Pagrindinė chloroplastų funkcija yra fotosintezė, t.y. Chloroplastuose šviesoje organinės medžiagos sintetinamos iš neorganinių dėl saulės energijos pavertimo ATP molekulių energija. Aukštesniųjų augalų chloroplastai yra 5-10 mikronų dydžio ir savo forma primena abipus išgaubtą lęšį. Kiekvienas chloroplastas yra apsuptas dviguba membrana, kuri yra pasirinktinai pralaidi. Išorė yra lygi membrana, o viduje - sulankstyta struktūra. Pagrindinis chloroplasto struktūrinis vienetas yra tilakoidas, plokščias dvigubos membranos maišelis, kuris atlieka pagrindinį vaidmenį fotosintezės procese. Tilakoidinėje membranoje yra baltymų, panašių į mitochondrijų baltymus, dalyvaujančius elektronų pernešimo grandinėje. Tilakoidai yra suskirstyti į krūvas, panašias į monetų rietuves (10–150), vadinamų grana. Grana turi sudėtingą struktūrą: chlorofilas yra centre, apsuptas baltymų sluoksniu; tada yra lipoidų sluoksnis, vėl baltymas ir chlorofilas.

Golgi kompleksas

Tai ertmių sistema, atskirta nuo citoplazmos membrana ir gali būti įvairių formų. Baltymų, riebalų ir angliavandenių kaupimasis juose. Riebalų ir angliavandenių sintezės vykdymas ant membranų. Sudaro lizosomas.

Pagrindinis Golgi aparato konstrukcinis elementas yra membrana, kuri formuoja suplotų cisternų, didelių ir mažų pūslelių paketus. Golgi aparato cisternos yra sujungtos su endoplazminio tinklo kanalais. Baltymai, polisacharidai ir riebalai, susidarę ant endoplazminio tinklo membranų, perkeliami į Golgi aparatą, kaupiasi jo struktūrose ir yra „supakuoti“ į medžiagą, paruoštą išsiskirti arba naudoti pačioje ląstelėje jos metu. gyvenimą. Lizosomos susidaro Golgi aparate. Be to, jis dalyvauja citoplazminės membranos augime, pavyzdžiui, ląstelių dalijimosi metu.

Lizosomos

Kūnai, atskirti nuo citoplazmos viena membrana. Juose esantys fermentai pagreitina sudėtingų molekulių skilimą į paprastas: baltymus į aminorūgštis, sudėtingus angliavandenius į paprastas, lipidus į glicerolį ir riebalų rūgštis, taip pat sunaikina negyvas ląstelės dalis ir visas ląsteles. Lizosomose yra daugiau nei 30 rūšių fermentų (baltyminių medžiagų, kurios padidina cheminių reakcijų greitį dešimtis ir šimtus tūkstančių kartų), galinčių skaidyti baltymus, nukleino rūgštis, polisacharidus, riebalus ir kitas medžiagas. Medžiagų skilimas fermentų pagalba vadinamas lize, taigi ir organelės pavadinimas. Lizosomos susidaro arba iš Golgi komplekso struktūrų, arba iš endoplazminio tinklo. Viena iš pagrindinių lizosomų funkcijų yra dalyvavimas tarpląsteliniame maistinių medžiagų virškinime. Be to, lizosomos gali sunaikinti pačios ląstelės struktūras, kai ji miršta, embriono vystymosi metu ir daugeliu kitų atvejų.

Vakuolės

Tai citoplazmos ertmės, užpildytos ląstelių sultimis, rezervinių maistinių medžiagų ir kenksmingų medžiagų kaupimosi vieta; jie reguliuoja vandens kiekį ląstelėje.

Ląstelės centras

Jį sudaro du maži kūneliai – centrioliai ir centrosfera – sutankinta citoplazmos dalis. Vaidina svarbų vaidmenį ląstelių dalijimuisi

Ląstelių judėjimo organoidai

Vėliavos ir blakstienos, kurios yra ląstelių ataugos ir turi tokią pačią struktūrą gyvūnams ir augalams
Miofibrilės yra plonos, daugiau nei 1 cm ilgio ir 1 mikrono skersmens gijos, esančios ryšuliuose palei raumenų skaidulą
Pseudopodijos (atlieka judėjimo funkciją; dėl jų atsiranda raumenų susitraukimas)

Augalų ir gyvūnų ląstelių panašumai

Panašios augalų ir gyvūnų ląstelių savybės yra šios:

Panaši struktūros sistemos struktūra, t.y. branduolio ir citoplazmos buvimas.
Medžiagų ir energijos apykaitos procesas iš esmės panašus.
Tiek gyvūnų, tiek augalų ląstelės turi membraninę struktūrą.
Ląstelių cheminė sudėtis yra labai panaši.
Augalų ir gyvūnų ląstelėse vyksta panašus ląstelių dalijimosi procesas.
Augalų ir gyvūnų ląstelės turi tą patį paveldimumo kodo perdavimo principą.

Reikšmingi skirtumai tarp augalų ir gyvūnų ląstelių

Be bendrų augalų ir gyvūnų ląstelių struktūros ir gyvybinės veiklos ypatybių, yra ir ypatingų kiekvienos iš jų skiriamųjų bruožų.

Taigi galime teigti, kad augalų ir gyvūnų ląstelės yra panašios viena į kitą kai kurių svarbių elementų ir kai kurių gyvybinių procesų turiniu, taip pat turi reikšmingų struktūros ir medžiagų apykaitos procesų skirtumų.

Gyvosios gamtos objektai turi panašią į visų rūšių ląstelinę struktūrą. Tačiau kiekviena karalystė turi savo ypatybes. Išsamiau išsiaiškinti, kokia yra gyvūno ląstelės struktūra, padės šis straipsnis, kuriame papasakosime ne tik apie ypatybes, bet ir supažindinsime su organelių funkcijomis.

Sudėtingas gyvūnų organizmas susideda iš daugybės audinių. Ląstelės forma ir paskirtis priklauso nuo audinio, kurio dalis ji yra, tipo. Nepaisant jų įvairovės, galima nustatyti bendras ląstelių struktūros savybes:

membrana susideda iš dviejų sluoksnių, kurie atskiria turinį nuo išorinės aplinkos. Jo struktūra yra elastinga, todėl ląstelės gali būti įvairių formų;
citoplazma esantis ląstelės membranos viduje. Tai klampus skystis, kuris nuolat juda;

Dėl citoplazmos judėjimo ląstelės viduje vyksta įvairūs cheminiai procesai ir medžiagų apykaita.

šerdis - turi didelį dydį, palyginti su augalais. Įsikūręs centre, jo viduje yra branduolio sultys, branduolys ir chromosomos;
mitochondrijos susideda iš daugybės klosčių - cristae;
endoplazminis Tinklelis turi daug kanalų, per kuriuos maistinės medžiagos patenka į Golgi aparatą;
vadinamas kanalėlių kompleksas Goldžio kompleksas , kaupia maistines medžiagas;
lizosomos reguliuoti anglies ir kitų maistinių medžiagų kiekį;
ribosomos esantis aplink endoplazminį tinklą. Dėl jų tinklas tampa grubus, lygus ER paviršius rodo, kad nėra ribosomų;
centrioliai - specialūs mikrovamzdeliai, kurių augaluose nėra.

Ryžiai. 1. Gyvūninės ląstelės sandara.

Mokslininkai neseniai atrado centriolių buvimą. Mat juos galima pamatyti ir tirti tik naudojant elektroninį mikroskopą.

Ląstelių organelių funkcijos

Kiekviena organelė atlieka tam tikras funkcijas, o jų bendras darbas sudaro vientisą organizmą. Pavyzdžiui:

ląstelės membrana užtikrina medžiagų transportavimą į ląstelę ir iš jos;
Branduolio viduje yra genetinis kodas, kuris perduodamas iš kartos į kartą. Būtent šerdis reguliuoja kitų ląstelių organelių veiklą;
Kūno energetinės stotys yra mitochondrijos . Būtent čia susidaro medžiaga ATP, kurią skaidant išsiskiria didelis kiekis energijos.

Ryžiai. 2. Mitochondrijų sandara

ant sienų Goldžio kompleksas sintetinami riebalai ir angliavandeniai, reikalingi kitų organelių membranoms kurti;
lizosomos suskaidyti nereikalingus riebalus ir angliavandenius, taip pat kenksmingas medžiagas;
ribosomos sintetinti baltymus;
ląstelių centras (centrioliai) vaidina svarbų vaidmenį formuojant verpstę ląstelių mitozės metu.

Ryžiai. 3. Centrioliai.

Skirtingai nei augalų ląstelėje, gyvūno ląstelėje nėra vakuolių. Tačiau gali susidaryti laikinos mažos vakuolės, kuriose yra medžiagų, kurias reikia pašalinti iš organizmo. 4.2. Iš viso gautų įvertinimų: 706.