Biologi: celler. Struktur, syfte, funktioner

Innehållsförteckning:

Biologi: celler. Struktur, syfte, funktioner
Biologi: celler. Struktur, syfte, funktioner
Anonim

Biologi av cellen i allmänna termer är känd för alla från skolans läroplan. Vi inbjuder dig att komma ihåg vad du en gång studerade, samt att upptäcka något nytt om det. Namnet "cell" föreslogs redan 1665 av engelsmannen R. Hooke. Det var dock först på 1800-talet som det började studeras systematiskt. Forskare var bland annat intresserade av cellens roll i kroppen. De kan vara en del av många olika organ och organismer (ägg, bakterier, nerver, erytrocyter) eller vara oberoende organismer (protozoer). Trots all deras mångfald finns det mycket gemensamt i deras funktioner och struktur.

Cellfunktioner

De är alla olika i form och ofta i funktion. Celler av vävnader och organ i en organism kan också skilja sig ganska kraftigt åt. Cellens biologi belyser dock de funktioner som är inneboende i alla deras varianter. Det är här proteinsyntesen alltid sker. Denna process styrs av den genetiska apparaten. En cell som inte syntetiserar proteiner är i princip död. En levande cell är en vars komponenter förändras hela tiden. Huvudklasserna av ämnen kvarstår dockoförändrad.

Alla processer i cellen utförs med energi. Dessa är näring, andning, reproduktion, ämnesomsättning. Därför kännetecknas en levande cell av att energiutbyte sker i den hela tiden. Var och en av dem har en gemensam viktigaste egenskap - förmågan att lagra energi och spendera den. Andra funktioner inkluderar splittring och irritabilitet.

Alla levande celler kan reagera på kemiska eller fysiska förändringar i sin miljö. Denna egenskap kallas excitabilitet eller irritabilitet. I celler, när de är exciterade, ändras hastigheten för sönderfall av ämnen och biosyntes, temperatur och syreförbrukning. I detta tillstånd utför de de funktioner som är speciella för dem.

Cellstruktur

cellbiologi
cellbiologi

Dess struktur är ganska komplex, även om den anses vara den enklaste livsformen inom en sådan vetenskap som biologi. Celler finns i den intercellulära substansen. Det ger dem andning, näring och mekanisk styrka. Kärnan och cytoplasman är huvudkomponenterna i varje cell. Var och en av dem är täckt med ett membran, vars byggelement är en molekyl. Biologin har fastställt att membranet består av många molekyler. De är arrangerade i flera lager. Tack vare membranet penetrerar ämnen selektivt. I cytoplasman finns organeller - de minsta strukturerna. Dessa är endoplasmatiska retikulum, mitokondrier, ribosomer, cellcentrum, Golgi-komplex, lysosomer. Du kommer att få en bättre uppfattning om hur celler ser ut genom att studera bilderna som presenteras i den här artikeln.

Membran

celldelar
celldelar

När man undersöker en växtcell i mikroskop (till exempel en lökrot) kan man se att den är omgiven av ett ganska tjockt skal. Bläckfisken har ett gigantiskt axon, vars slida är av en helt annan karaktär. Det bestämmer dock inte vilka ämnen som ska eller inte ska tillåtas i axonet. Cellmembranets funktion är att det är ett ytterligare sätt att skydda cellmembranet. Membranet kallas "cellens fäste". Detta är dock bara sant i den meningen att det skyddar och skyddar dess innehåll.

Både membranet och det inre innehållet i varje cell består vanligtvis av samma atomer. Dessa är kol, väte, syre och kväve. Dessa atomer är i början av det periodiska systemet. Membranet är en molekylsikt, mycket fin (dess tjocklek är 10 tusen gånger mindre än tjockleken på ett hårstrå). Dess porer liknar smala långa passager gjorda i fästningsmuren i någon medeltida stad. Deras bredd och höjd är 10 gånger mindre än deras längd. Dessutom är hål i denna sikt mycket sällsynta. I vissa celler upptar porerna bara en miljondel av hela membranytan.

Core

levande cell
levande cell

Cellbiologi är också intressant ur kärnans synvinkel. Detta är den största organoiden, den första som lockar forskarnas uppmärksamhet. 1981 upptäcktes cellkärnan av Robert Brown, en skotsk vetenskapsman. Denna organoid är ett slags cybernetiskt system där information lagras, bearbetas och sedan överförs till cytoplasman, vars volym är mycket stor. Kärnan är mycket viktig i processenärftlighet, där den spelar en stor roll. Dessutom utför den funktionen av regenerering, det vill säga den kan återställa integriteten hos hela cellkroppen. Denna organoid reglerar alla de viktigaste funktionerna i cellen. När det gäller formen på kärnan är den oftast sfärisk, såväl som äggformad. Kromatin är den viktigaste komponenten i denna organell. Detta är ett ämne som färgas bra med speciella nukleära färgämnen.

Ett dubbelt membran skiljer kärnan från cytoplasman. Detta membran är associerat med Golgi-komplexet och med det endoplasmatiska retikulumet. Kärnmembranet har porer genom vilka vissa ämnen lätt passerar, medan andra är svårare att göra det. Därför är dess permeabilitet selektiv.

Kärnjuice är det inre innehållet i kärnan. Den fyller utrymmet mellan dess strukturer. Nödvändigtvis i kärnan finns nukleoler (en eller flera). De bildar ribosomer. Det finns ett direkt samband mellan storleken på nukleolerna och cellens aktivitet: ju större nukleolerna är, desto mer aktivt sker proteinbiosyntesen; och omvänt, i celler med begränsad syntes är de antingen helt frånvarande eller små.

Kromosomer finns i kärnan. Dessa är speciella trådformade formationer. Förutom könskromosomerna finns det 46 kromosomer i cellkärnan i människokroppen. De innehåller information om kroppens ärftliga lutningar, som överförs till avkomman.

Celler har vanligtvis en kärna, men det finns också flerkärniga celler (i muskler, lever, etc.). Om kärnorna tas bort kommer de återstående delarna av cellen att bli odugliga.

Cytoplasm

hur ser celler ut
hur ser celler ut

Cytoplasma är en färglös slemhinna, halvflytande massa. Den innehåller cirka 75–85 % vatten, cirka 10–12 % aminosyror och proteiner, 4–6 % kolhydrater, 2–3 % lipider och fetter, samt 1 % oorganiska och några andra ämnen.

Innehållet i cellen, som ligger i cytoplasman, kan röra sig. På grund av detta placeras organellerna optim alt, och biokemiska reaktioner fortskrider bättre, liksom processen för utsöndring av metaboliska produkter. Olika formationer presenteras i cytoplasmaskiktet: ytliga utväxter, flageller, cilia. Cytoplasman genomsyras av ett nätsystem (vakuolärt), bestående av tillplattade säckar, vesiklar, tubuli som kommunicerar med varandra. De är anslutna till det yttre plasmamembranet.

Endoplasmatiskt retikulum

cellbiologi test
cellbiologi test

Denna organell fick namnet så eftersom den är belägen i den centrala delen av cytoplasman (från grekiska översätts ordet "endon" som "inuti"). EPS är ett mycket grenat system av vesiklar, tubuli, tubuli av olika former och storlekar. De är separerade från cellens cytoplasma med membran.

Det finns två typer av EPS. Den första är granulär, som består av tankar och tubuli, vars yta är prickad med granulat (korn). Den andra typen av EPS är agranulär, det vill säga slät. Grans är ribosomer. Märkligt nog observeras granulär EPS huvudsakligen i cellerna hos djurembryon, medan det i vuxna former vanligtvis är agranulärt. Ribosomer är kända för att vara platsen för proteinsyntes i cytoplasman. Utifrån detta kan man anta att granulär EPS främst förekommer i celler där aktiv proteinsyntes sker. Det agranulära nätverket tros vara representerat främst i de celler där aktiv syntes av lipider sker, det vill säga fetter och olika fettliknande ämnen.

Båda typerna av EPS är inte bara involverade i syntesen av organiska ämnen. Här ackumuleras dessa ämnen och transporteras också till nödvändiga platser. EPS reglerar också ämnesomsättningen som sker mellan miljön och cellen.

Ribosome

Dessa är cellulära icke-membranorganeller. De består av protein och ribonukleinsyra. Dessa delar av cellen är fortfarande inte helt förstått vad gäller inre struktur. I ett elektronmikroskop ser ribosomer ut som svampformade eller rundade granuler. Var och en av dem är uppdelad i små och stora delar (underenheter) med hjälp av ett spår. Flera ribosomer är ofta sammanlänkade av en sträng av ett speciellt RNA (ribonukleinsyra) som kallas i-RNA (budbärare). Tack vare dessa organeller syntetiseras proteinmolekyler från aminosyror.

Golgi-komplex

biologisk cellsammansättning
biologisk cellsammansättning

Produkter av biosyntes kommer in i lumen i tubuli och hålrum i EPS. Här koncentreras de till en speciell apparat som kallas Golgi-komplexet (anges som golgikomplexet i figuren ovan). Denna apparat är placerad nära kärnan. Den deltar i överföringen av biosyntetiska produkter som levereras till cellytan. Golgi-komplexet är också involverat i deras avlägsnande från cellen, i bildningenlysosomer, etc.

Denna organell upptäcktes av Camilio Golgi, en italiensk cytolog (liv - 1844-1926). För att hedra honom, 1898, utsågs han till apparaten (komplexet) av Golgi. Proteiner som produceras i ribosomer kommer in i denna organell. När någon annan organoid behöver dem separeras en del av Golgi-apparaten. Således transporteras proteinet till önskad plats.

Lysosomer

När man talar om hur celler ser ut och vilka organeller som ingår i deras sammansättning är det nödvändigt att nämna lysosomer. De har en oval form, de är omgivna av ett enskiktsmembran. Lysosomer innehåller en uppsättning enzymer som bryter ner proteiner, lipider och kolhydrater. Om det lysosomala membranet skadas bryter enzymer ner och förstör innehållet inuti cellen. Som ett resultat dör hon.

Cellcenter

Det finns i celler som kan dela sig. Cellcentret består av två centrioler (stavformade kroppar). Eftersom den är nära Golgi-komplexet och kärnan deltar den i bildandet av delningsspindeln, i celldelningsprocessen.

Mitokondrier

molekylbiologi
molekylbiologi

Energiorganeller inkluderar mitokondrier (bilden ovan) och kloroplaster. Mitokondrier är de ursprungliga kraftpaketen i varje cell. Det är i dem som energi utvinns från näringsämnen. Mitokondrier har en variabel form, men oftast är de granulat eller filament. Deras antal och storlek är inte konstanta. Det beror på vad som är den funktionella aktiviteten för en viss cell.

Om vi betraktar en elektronmikrograf,Det kan ses att mitokondrier har två membran: inre och yttre. Den inre bildar utväxter (cristae) täckta med enzymer. På grund av närvaron av cristae ökar den totala ytan av mitokondrier. Detta är viktigt för att enzymernas aktivitet ska fortsätta aktivt.

I mitokondrier har forskare upptäckt specifika ribosomer och DNA. Detta gör att dessa organeller kan reproducera sig själva under celldelning.

Klorplaster

När det gäller kloroplaster är det en skiva eller en boll i form, med ett dubbelt skal (inre och yttre). Inuti denna organoid finns också ribosomer, DNA och grana - speciella membranformationer associerade både med det inre membranet och med varandra. Klorofyll finns i granens membran. Tack vare honom omvandlas solljusenergin till den kemiska energin av adenosintrifosfat (ATP). I kloroplaster används det för att syntetisera kolhydrater (bildade av vatten och koldioxid).

Håller med, informationen som presenteras ovan är nödvändig att veta inte bara för att klara ett biologiskt test. Cellen är byggnadsmaterialet som utgör vår kropp. Och all levande natur är en komplex uppsättning celler. Som du kan se har de många komponenter. Vid första anblicken kan det tyckas att det inte är en lätt uppgift att studera en cells struktur. Men om du tittar är det här ämnet inte så komplicerat. Det är nödvändigt att känna till det för att vara väl insatt i en vetenskap som biologi. Cellens sammansättning är ett av dess grundläggande teman.

Rekommenderad: