Celler som bildar vävnader hos representanter för flora och fauna har betydande skillnader i storlek, form och beståndsdelar. Men alla av dem visar likheter i huvuddragen för tillväxt, metabolism, vital aktivitet, irritabilitet, förmågan att förändras och utveckling. Låt oss sedan ta en närmare titt på strukturen hos en växtcell (en tabell över huvudkomponenterna kommer att ges i slutet av artikeln).
Kort historisk bakgrund
Med hjälp av osmotisk chock 1925 fick Grendel och Gorter tomma erytrocytskal, deras så kallade "skuggor". De staplades i en hög och bestämde deras yta. Lipider isolerades med användning av aceton. Deras antal per ytenhet av erytrocyter bestämdes också. Trots felen i beräkningarna härleddes ett slumpmässigt korrekt resultat och lipiddubbelskiktet upptäcktes.
Allmän information
Biologi är studiet av utvecklingen och tillväxten av vävnadselement av representanter för flora och fauna. Strukturen hos en växtcell är ett komplextre oupplösligt sammanlänkade komponenter:
- Kärnan. Det är separerat från cytoplasman av ett poröst membran. Den innehåller kärnan, kärnsaft och kromatin.
- Cytoplasma och ett komplex av specialiserade strukturer - organeller. De sistnämnda inkluderar i synnerhet plastider, mitokondrier, lysosomer och Golgi-komplexet, cellcentrum. Organeller är alltid närvarande. Utöver dem finns det också tillfälliga formationer som kallas inneslutningar.
- Strukturen som bildar ytan är växtcellens skal.
Funktioner hos ytapparaten
I leukocyter och encelliga organismer, tillhandahåller cellmembranet penetration av vatten, joner, små molekyler av andra föreningar. Processen under vilken penetration av fasta partiklar sker kallas fagocytos. Om droppar av flytande föreningar faller talar de om pinocytos.
Organoids
De finns i eukaryota celler. Biologiska transformationer som sker i cellen är associerade med organeller. De är täckta av ett dubbelt membran - plastider och mitokondrier. De innehåller sitt eget DNA, såväl som en proteinsyntesapparat. Reproduktion sker genom division. I mitokondrier, förutom ATP, syntetiseras protein i en liten mängd. Plastider finns i växtceller. Deras reproduktion utförs genom division.
Membran
Det är ett misstag att anta att det yttre lagret av cellen är cytoplasman. Membranet är en molekylär elastisk struktur. Det yttre lagret av cellen kallasytapparat, genom vilken separationen av innehållet från den yttre miljön utförs. Det finns olika funktioner hos cellmembranet. En av huvuduppgifterna är att säkerställa hela elementets integritet. Inuti finns även strukturer som delar upp cellen i så kallade fack. Dessa slutna zoner kallas organeller eller fack. Inom dem upprätthålls vissa villkor. Cellmembranets funktion är att reglera utbytet mellan miljön och cellen.
Membran
Vilken struktur har cellmembranet? Cellmembranet är ett dubbelskikt (dubbelt) av lipidklassmolekyler. De flesta av dem är lipider av en komplex typ - fosfolipider. Molekyler innehåller hydrofoba (svans) och hydrofila (huvud) delar. När cellväggen bildas vänder sig svansarna inåt och huvudena vänder sig i motsatt riktning. Membran är oföränderliga strukturer. Skalet av en djurcell har många likheter med ett element av en representant för floran. Membrantjockleken är ca 7-8 nm. Det biologiska yttre lagret av cellen inkluderar olika proteinföreningar: semi-integral (i ena änden nedsänkt i det yttre eller inre lipidlagret), integral (penetrerar genom), yta (intill de inre sidorna eller placerad på utsidan). Ett antal proteiner är förbindelsepunkterna för membranet och cytoskelettet inuti cellen och den yttre väggen (om sådan finns). Vissa integralföreningar fungerar som jonkanaler, olika receptorer och transportörer.
Defensiv uppgift
Strukturen av cellmembranet bestämmer till stor del dess aktivitet. I synnerhet har membranet selektiv permeabilitet. Detta innebär att graden av permeabilitet hos molekyler genom membranet beror på deras storlek, kemiska egenskaper och elektrisk laddning. Huvudfunktionen som det yttre lagret av cellen utför kallas barriären. På grund av det säkerställs ett selektivt, reglerat, aktivt och passivt utbyte av föreningar med omgivningen. Till exempel skyddar membranet av peroxisomer cytoplasman från farliga peroxider.
Transport
Genom det yttre lagret av cellen sker en övergång av ämnen. På grund av transport säkerställs leverans av näringskomponenter, eliminering av slutprodukterna från den metaboliska processen, utsöndring av olika ämnen och bildandet av joniska ingredienser. Dessutom bibehålls det optimala pH-värdet och koncentrationen av joner som är nödvändiga för enzymernas funktion i cellen. Om de nödvändiga partiklarna av någon anledning inte kan passera genom fosfolipiddubbelskiktet, till exempel på grund av hydrofila egenskaper, eftersom membranet är hydrofobt inuti, eller på grund av sin stora storlek, kan de passera membranet genom speciella transportörer (bärarproteiner), genom att endocytos eller genom proteinkanaler. I processen med passiv transport passerar föreningar genom cellens yttre skikt utan energikostnader genom diffusion längs koncentrationsgradienten. Lättviktsimplementering anses vara ett av alternativen för denna process. I det här fallet hjälper en specifik molekyl ämnet att passera det yttre lagret av cellen. Hon kandet finns en kanal som kan passera ämnen av endast typ 1. Aktiva transporter kräver energi. Detta beror på det faktum att rörelsen i detta fall sker omvänt till koncentrationsgradienten. I det här fallet innehåller membranet speciella pumpproteiner, inklusive ATPase, som ganska aktivt pumpar in kaliumjoner i cellen och pumpar ut natriumjoner.
Andra uppgifter
Det yttre lagret av cellen utför en matrisfunktion. Detta säkerställer ett visst ömsesidigt arrangemang och orientering av membranproteinföreningar, såväl som deras optimala interaktion. På grund av den mekaniska funktionen säkerställs cellens autonomi och interna strukturer, såväl som förbindelse med andra celler. I det här fallet är väggarna av strukturer av stor betydelse för representanter för floran. Hos djur beror tillhandahållandet av mekanisk funktion på den intercellulära substansen. Membran utför också energiuppgifter. I processen för fotosyntes i kloroplaster och cellandning i mitokondrier aktiveras energiöverföringssystem i deras väggar. I dem, som i många andra fall, deltar proteiner. En av de viktigaste är receptorfunktionen. Vissa proteiner som finns i membranet är receptorer. Tack vare dessa molekyler kan cellen uppfatta vissa signaler. Till exempel påverkar steroider som cirkulerar i blodomloppet endast de målceller som har receptorer som motsvarar vissa hormoner. Det finns också signalsubstanser. Dessa kemikalieranslutningar ger impulsöverföring. De har också en association med specifika målproteiner. Membrankomponenter är ofta enzymer. Därav den enzymatiska funktionen hos cellmembranet. Matsmältningsföreningar finns i plasmamembranen i tarmepitelelementen. Biopotentialer genereras och leds i det yttre lagret av cellen.
jonkoncentration
Med hjälp av membranet hålls det inre innehållet i K+-jonen på en högre nivå än utanför. Samtidigt är Na+-koncentrationen betydligt lägre än på utsidan. Detta är särskilt viktigt eftersom det ger en potentiell skillnad över väggen och genereringen av en nervimpuls.
Marking
Det finns antigener på membranet som fungerar som någon sorts "etiketter". Markeringen gör att cellen kan identifieras. Glykoproteiner - proteiner med oligosackaridförgrenade sidokedjor fästa vid dem - spelar rollen som "antenner". Eftersom det finns otaliga konfigurationer av sidokedjor är det möjligt att göra en markör för varje grupp av celler. Med hjälp av dem känns vissa element igen av andra, vilket i sin tur gör att de kan agera tillsammans. Detta händer till exempel under bildandet av vävnader och organ. Enligt samma mekanism arbetar immunsystemet för att känna igen främmande antigener.
Komposition och struktur
Som nämnts ovan består cellmembran av fosfolipider. Men förutom dem innehåller strukturenkolesterol och glykolipider. De senare är lipider med bifogade kolhydrater. Glyko- och fosfolipider, som huvudsakligen bildar cellmembran, består av 2 långa hydrofoba kolhydrat "svansar". De är förknippade med ett hydrofilt, laddat "huvud". På grund av närvaron av kolesterol har membranet den nödvändiga nivån av styvhet. Föreningen upptar det fria utrymmet mellan de lipidhydrofoba svansarna, vilket förhindrar deras böjning. I detta avseende är de membran där det finns mindre kolesterol mer flexibla och mjuka, och där det finns mer av det, tvärtom, är det mer styvhet och skörhet i väggarna. Dessutom fungerar föreningen som en propp som förhindrar förflyttning av polära molekyler från cell till cell. Av särskild vikt är proteiner som penetrerar membranet och är ansvariga för dess olika egenskaper. Ett eller annat skal av en växtcell har proteiner definierade i sammansättning och orientering.
ringformade lipider
Dessa föreningar finns bredvid proteiner. Ringformiga lipider är dock mer ordnade och mindre rörliga. De innehåller fettsyror med högre mättnad. Lipider lämnar membranen tillsammans med proteinföreningen. Utan ringformiga element fungerar inte membranproteiner. Ofta är skalen asymmetriska. Med andra ord betyder detta att skikten har olika lipidsammansättningar. Den yttre innehåller huvudsakligen glykolipider, sfingomyeliner, fosfatidylkolin, fosfatidylnositol. Det inre lagret innehåller fosfatidylnositol,fosfatidyletanolamin och fosfatidylserin. Övergången från en nivå till en annan specifik molekyl är något svår. Det kan dock mycket väl hända spontant. Detta händer ungefär en gång var sjätte månad. Övergången kan också utföras med hjälp av flippas- och scramblaseproteiner. När fosfatidylseryl dyker upp i det yttre lagret intar makrofager en försvarsposition och riktar sin aktivitet till att förstöra cellen.
Organeller
Dessa områden kan vara enkla och slutna eller kopplade till varandra, åtskilda av membran från hyaloplasman. Perixisomer, vakuoler, lysosomer, Golgi-apparaten och det endoplasmatiska retikulumet anses vara enmembranorganeller. De dubbla membranen inkluderar plastider, mitokondrier och kärnan. När det gäller strukturen av membran skiljer sig väggarna i olika organeller i sammansättningen av proteiner och lipider.
Selektiv permeabilitet
Genom cellmembran diffunderar långsamt fett- och aminosyror, joner och glycerol, glukos. Samtidigt reglerar väggarna själva aktivt denna process, passerar några och behåller andra ämnen. Det finns fyra huvudmekanismer för en förenings inträde i en cell. Dessa inkluderar endo- eller exocytos, aktiv transport, osmos och diffusion. De två sista är passiva till sin natur och kräver inga energikostnader. Men de två första är aktiva. De behöver energi. Med passiv transport bestäms selektiv permeabilitet av integrala proteiner - speciella kanaler. Membranet är genomträngt genom dem. Dessa kanaler bildar ett slags passage. Det finns egna proteiner för grundämnenaCl, Na, K. När det gäller koncentrationsgradienten, flyttar elementens molekyler in i cellen från den. Mot bakgrund av irritation öppnas natriumjonkanaler. De börjar i sin tur plötsligt komma in i cellen. Detta åtföljs av en obalans i membranpotentialen. Han återhämtar sig dock efter det. Kaliumkanaler förblir alltid öppna. Joner kommer långsamt in i cellen genom dem.
Avslutningsvis
En växtcells uppgifter och struktur presenteras kort nedan. Tabellen innehåller även information om det biologiska elementets sammansättning.
| Typer av element | Komposition och funktioner |
| Plant celler | Tillverkad av fiber. Ger ställningar och skydd. |
| Bioelements | Mycket tunt och elastiskt lager - glykokalyx innehåller proteiner och polysackarider. Ger skydd. |
