Схема строения клетки животного: Cтроение животной клетки: схема, особенности, структура, функции органоидов, отличительные признаки, из чего состоит оболочка клетки одноклеточных животных

Содержание

Cтроение животной клетки: схема, особенности, структура, функции органоидов, отличительные признаки, из чего состоит оболочка клетки одноклеточных животных

Строение животной клетки

Ученые позиционируют животную клетку как основную часть организма представителя царства животных как одноклеточных так и многоклеточных.

Они являются эукариотическими, с наличием истинного ядра и специализированных структур органелл, выполняющих дифференцированные функции.

Растения, грибы и протисты имеют эукариотические клетки, у бактерий и архей определяются более простые прокариотические клетки.

Строение животной клетки отличается от растительной. Животная клетка не имеет стенок или хлоропластов (органелл, выполняющих фотосинтез).

Рисунок животной клетки с подписями

Клетка состоит из множества специализированных органелл, выполняющих различные функции.

Строение животной клетки

Чаще всего, в ней содержится большинство, иногда все существующие типы органелл.

Основные органеллы и органоиды животной клетки

Органеллы и органоиды являются «органами», ответственными за функционирование микроорганизма.

Ядро

Ядро является источником дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) генетического материала. ДНК является источником создания белков, контролирующих состояние организма. В ядре, нити ДНК плотно обматываются вокруг узкоспециализированных белков (гистонов), формируя хромосомы.

Строение животной клетки

Ядро выбирает гены, контролируя активность и функционирование единицы ткани. В зависимости от типа клетки, в ней представлен различный набор генов. ДНК находится в нуклеоидной области ядра, где образуются рибосомы. Ядро окружено ядерной мембраной (кариолеммой), двойным липидным бислоем, отгораживающим его от остальных компонентов.

Ядро регулирует рост и деление клетки. При митозе в ядре образуются хромосомы, которые дублируются в процессе размножения, образуя две дочерние единицы. Органеллы, называемые центросомами, помогают организовать ДНК во время деления. Ядро обычно представлено в единственном числе.

Рибосомы

Рибосомы место синтеза белка. Они обнаружены во всех единицах ткани, у растений и у животных. В ядре, последовательность ДНК, которая кодирует определенный белок, копируется в свободную мессенджерную РНК (мРНК) цепь.

Цепочка мРНК перемещается к рибосоме через передающую РНК (тРНК), и ее последовательность используется для определения системы расположения аминокислот в цепи, составляющей белок. В животной ткани рибосомы расположены свободно в цитоплазме или прикреплены к мембранам эндоплазматического ретикулума.

Эндоплазматический ретикулум

Эндоплазматический ретикулум (ER) представляет собой сеть мембранных мешочков (цистерн), отходящих от внешней ядерной мембраны. Он модифицирует и транспортирует белки, созданные рибосомами.

Строение животной клетки

Существует два вида эндоплазматического ретикулума:

  • гранулярный,
  • агранулярный.

Гранулярный ЭР содержит прикрепленные рибосомы. Агранулярный ЭР свободен от прикрепленных рибосом, участвует в создании липидов и стероидных гормонов, удалении токсичных веществ.

Везикулы

Везикулы представляют собой небольшие сферы липидного бислоя, входящие в состав наружной мембраны. Они используются для транспортировки молекул по клетке от одной органеллы к другой, участвуют в метаболизме.

Специализированные везикулы, называемые лизосомами, содержат ферменты, переваривающие большие молекулы (углеводы, липиды и белки) в более мелкие, для облегчения их использования тканью.

Аппарат Гольджи

Аппарат Гольджи (комплекс Гольджи, тело Гольджи) также состоит из не соединенных между собой цистерн (в отличие от эндоплазматического ретикулума).

Строение животной клетки

Аппарат Гольджи получает белки, сортирует и упаковывает их в везикулы.

Митохондрии

В митохондриях осуществляется процесс клеточного дыхания. Сахара и жиры разрушаются, выделяется энергия в виде аденозинтрифосфата (АТФ). АТФ управляет всеми клеточными процессами, митохондрии продуцируют АТФ клетки. Митохондрии иногда называют «генераторами».

Цитоплазма клетки

Цитоплазма – жидкостная среда клетки. Она может функционировать даже без ядра, однако, короткое время.

Цитозоль

Цитозолью называют клеточную жидкость. Цитозоль и все органеллы внутри нее, за исключением ядра, в совокупности называются цитоплазмой. Цитозоль в основном состоит из воды, а также содержит ионы (калий, белки и малые молекулы).

Цитоскелет

Цитоскелет представляет собой сеть нитей и трубочек, распространенных по всей цитоплазме.

Строение животной клетки

Он выполняет следующие функции:

  • придает форму,
  • обеспечивает прочность,
  • стабилизирует ткани,
  • закрепляет органеллы на определенных местах,
  • играет важную роль в передаче сигналов.

Существует три типа цитоскелетных нитей: микрофиламенты, микротрубочки и промежуточные филаменты. Микрофиламенты являются самыми маленькими элементами цитоскелета, а микротрубочки – самыми большими.

Клеточная мембрана

Клеточная мембрана полностью окружает животную клетку, не имеющую клеточной стенки, в отличие от растений. Клеточная мембрана представляет собой двойной слой, состоящий из фосфолипидов.

Строение животной клетки

Фосфолипиды являются молекулами, содержащими фосфаты, прикрепленные к глицерину и радикалам жирных кислот. Они спонтанно образуют двойные мембраны в воде из-за своих одновременно гидрофильных и гидрофобных свойств.

Клеточная мембрана избирательно проницаема она способна пропускать определенные молекулы. Кислород и диоксид углерода проходят легко, в то время как большие или заряженные молекулы должны проходить через специальный канал в мембране, что поддерживает гомеостаз.

Лизосомы

Лизосомы представляют собой органеллы, осуществляющие деградацию веществ. В состав лизосомы входит около 40 расщепляющих ферментов. Интересно, что сам клеточный организм защищен от деградации в случае прорыва лизосомных ферментов в цитоплазму, разложению подвергаются закончившие выполнять свои функции митохондрии. После расщепления образуются остаточные тела, первичные лизосомы превращаются во вторичные.

Центриоль

Центриоли являются плотными телами, расположенными около ядра. Количество центриолей меняется, чаще всего их две. Центриоли соединены эндоплазматической перемычкой.

Как выглядит животная клетка под микроскопом

Под стандартным оптическим микроскопом видны основные компоненты. За счет того, что они соединены в непрерывно меняющийся организм, находящийся в движении, определить отдельные органеллы бывает сложно.

Строение животной клетки

Не вызывают сомнений следующие части:

  • ядро,
  • цитоплазма,
  • клеточная мембрана.

Подробнее изучить клетку поможет большая разрешающая способность микроскопа, тщательно подготовленный препарат и наличие некоторой практики.

Функции центриоли

Точные функции центриоли остаются неизвестными. Распространена гипотеза, что центриоли участвуют в процессе деления, образуя веретено деления и определяя его направленность, однако определенность в научном мире отсутствует.

Строение клетки человека — рисунок с подписями

Единица клеточной ткани человека имеет сложное строение. На рисунке отмечены основные структуры.

Строение животной клетки

Каждый компонент имеет свое назначение, лишь в конгломерате они обеспечивают функционирование важной части живого организма.

Признаки живой клетки

Живая клетка по своим признакам схожа с живым существом в целом. Она дышит, питается, развивается, делится, в ее структуре происходят различные процессы. Понятно, что замирание естественных для организма процессов означает гибель.

Отличительные признаки растительной и животной клетки в таблице

Растительная и животная клетки имеют как сходства, так и различия, которые кратко описаны в таблице:

Признак Растительная Животная
Получение питания Автотрофный.

Фотосинтезирует питательные вещества

Гетеротрофный. Не производит органику.
Хранение питания В вакуоли В цитоплазме
Запасной углевод крахмал гликоген
Репродуктивная система Образование перегородки в материнской единице Образование перетяжки в материнской единице
Клеточный центр и центриоли У низших растений У всех типов
Клеточная стенка Плотная, сохраняет форму Гибкая, позволяет изменяться

Основные компоненты являются сходными как для частиц растительного, так и животного мира.

Заключение

Животная клетка является сложным действующим организмом, обладающим отличительными признаками, функциями, целью существования. Все органеллы и органоиды вносят свою лепту в процесс жизнедеятельности этого микроорганизма.

Некоторые компоненты изучены учеными, функции же и особенности других еще только предстоит открыть.

схема, особенности, структура, функции органоидов, отличительные признаки, из чего состоит оболочка клетки одноклеточных животных

Ученые позиционируют животную клетку как основную часть организма представителя царства животных — как одноклеточных так и многоклеточных.

Они являются эукариотическими, с наличием истинного ядра и специализированных структур — органелл, выполняющих дифференцированные функции.

Растения, грибы и протисты имеют эукариотические клетки, у бактерий и архей определяются более простые прокариотические клетки.

Строение животной клетки отличается от растительной. Животная клетка не имеет стенок или хлоропластов (органелл, выполняющих фотосинтез).

Рисунок животной клетки с подписями

Клетка состоит из множества специализированных органелл, выполняющих различные функции.

Чаще всего, в ней содержится большинство, иногда все существующие типы органелл.

Основные органеллы и органоиды животной клетки

Органеллы и органоиды являются «органами», ответственными за функционирование микроорганизма.

Ядро

Ядро является источником дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) — генетического материала. ДНК является источником создания белков, контролирующих состояние организма. В ядре, нити ДНК плотно обматываются вокруг узкоспециализированных белков (гистонов), формируя хромосомы.

Ядро выбирает гены, контролируя активность и функционирование единицы ткани. В зависимости от типа клетки, в ней представлен различный набор генов. ДНК находится в нуклеоидной области ядра, где образуются рибосомы. Ядро окружено ядерной мембраной (кариолеммой), двойным липидным бислоем, отгораживающим его от остальных компонентов.

Ядро регулирует рост и деление клетки. При митозе в ядре образуются хромосомы, которые дублируются в процессе размножения, образуя две дочерние единицы. Органеллы, называемые центросомами, помогают организовать ДНК во время деления. Ядро обычно представлено в единственном числе.

Рибосомы

Рибосомы — место синтеза белка. Они обнаружены во всех единицах ткани, у растений и у животных. В ядре, последовательность ДНК, которая кодирует определенный белок, копируется в свободную мессенджерную РНК (мРНК) цепь.

Цепочка мРНК перемещается к рибосоме через передающую РНК (тРНК), и ее последовательность используется для определения системы расположения аминокислот в цепи, составляющей белок. В животной ткани рибосомы расположены свободно в цитоплазме или прикреплены к мембранам эндоплазматического ретикулума.

Эндоплазматический ретикулум

Эндоплазматический ретикулум (ER) представляет собой сеть мембранных мешочков (цистерн), отходящих от внешней ядерной мембраны. Он модифицирует и транспортирует белки, созданные рибосомами.

Существует два вида эндоплазматического ретикулума:

  • гранулярный;
  • агранулярный.

Гранулярный ЭР содержит прикрепленные рибосомы. Агранулярный ЭР свободен от прикрепленных рибосом, участвует в создании липидов и стероидных гормонов, удалении токсичных веществ.

Везикулы

Везикулы представляют собой небольшие сферы липидного бислоя, входящие в состав наружной мембраны. Они используются для транспортировки молекул по клетке от одной органеллы к другой, участвуют в метаболизме.

Специализированные везикулы, называемые лизосомами, содержат ферменты, переваривающие большие молекулы (углеводы, липиды и белки) в более мелкие, для облегчения их использования тканью.

Аппарат Гольджи

Аппарат Гольджи (комплекс Гольджи, тело Гольджи) также состоит из не соединенных между собой цистерн (в отличие от эндоплазматического ретикулума).

Аппарат Гольджи получает белки, сортирует и упаковывает их в везикулы.

Митохондрии

В митохондриях осуществляется процесс клеточного дыхания. Сахара и жиры разрушаются, выделяется энергия в виде аденозинтрифосфата (АТФ). АТФ управляет всеми клеточными процессами, митохондрии продуцируют АТФ клетки. Митохондрии иногда называют «генераторами».

Цитоплазма клетки

Цитоплазма – жидкостная среда клетки. Она может функционировать даже без ядра, однако, короткое время.

Цитозоль

Цитозолью называют клеточную жидкость. Цитозоль и все органеллы внутри нее, за исключением ядра, в совокупности называются цитоплазмой. Цитозоль в основном состоит из воды, а также содержит ионы (калий, белки и малые молекулы).

Цитоскелет

Цитоскелет представляет собой сеть нитей и трубочек, распространенных по всей цитоплазме.

Он выполняет следующие функции:

  • придает форму;
  • обеспечивает прочность;
  • стабилизирует ткани;
  • закрепляет органеллы на определенных местах;
  • играет важную роль в передаче сигналов.

Существует три типа цитоскелетных нитей: микрофиламенты, микротрубочки и промежуточные филаменты. Микрофиламенты являются самыми маленькими элементами цитоскелета, а микротрубочки – самыми большими.

Клеточная мембрана

Клеточная мембрана полностью окружает животную клетку, не имеющую клеточной стенки, в отличие от растений. Клеточная мембрана представляет собой двойной слой, состоящий из фосфолипидов.

Фосфолипиды являются молекулами, содержащими фосфаты, прикрепленные к глицерину и радикалам жирных кислот. Они спонтанно образуют двойные мембраны в воде из-за своих одновременно гидрофильных и гидрофобных свойств.

Клеточная мембрана избирательно проницаема — она способна пропускать определенные молекулы. Кислород и диоксид углерода проходят легко, в то время как большие или заряженные молекулы должны проходить через специальный канал в мембране, что поддерживает гомеостаз.

Лизосомы

Лизосомы представляют собой органеллы, осуществляющие деградацию веществ. В состав лизосомы входит около 40 расщепляющих ферментов. Интересно, что сам клеточный организм защищен от деградации в случае прорыва лизосомных ферментов в цитоплазму, разложению подвергаются закончившие выполнять свои функции митохондрии. После расщепления образуются остаточные тела, первичные лизосомы превращаются во вторичные.

Центриоль

Центриоли являются плотными телами, расположенными около ядра. Количество центриолей меняется, чаще всего их две. Центриоли соединены эндоплазматической перемычкой.

Как выглядит животная клетка под микроскопом

Под стандартным оптическим микроскопом видны основные компоненты. За счет того, что они соединены в непрерывно меняющийся организм, находящийся в движении, определить отдельные органеллы бывает сложно.

Не вызывают сомнений следующие части:

  • ядро;
  • цитоплазма;
  • клеточная мембрана.

Подробнее изучить клетку поможет большая разрешающая способность микроскопа, тщательно подготовленный препарат и наличие некоторой практики.

Функции центриоли

Точные функции центриоли остаются неизвестными. Распространена гипотеза, что центриоли участвуют в процессе деления, образуя веретено деления и определяя его направленность, однако определенность в научном мире отсутствует.

Строение клетки человека — рисунок с подписями

Единица клеточной ткани человека имеет сложное строение. На рисунке отмечены основные структуры.

Каждый компонент имеет свое назначение, лишь в конгломерате они обеспечивают функционирование важной части живого организма.

Признаки живой клетки

Живая клетка по своим признакам схожа с живым существом в целом. Она дышит, питается, развивается, делится, в ее структуре происходят различные процессы. Понятно, что замирание естественных для организма процессов означает гибель.

Отличительные признаки растительной и животной клетки в таблице

Растительная и животная клетки имеют как сходства, так и различия, которые кратко описаны в таблице:

Признак Растительная Животная
Получение питания Автотрофный.

Фотосинтезирует питательные вещества

Гетеротрофный. Не производит органику.
Хранение питания В вакуоли В цитоплазме
Запасной углевод крахмал гликоген
Репродуктивная система Образование перегородки в материнской единице Образование перетяжки в материнской единице
Клеточный центр и центриоли У низших растений У всех типов
Клеточная стенка Плотная, сохраняет форму Гибкая, позволяет изменяться

Основные компоненты являются сходными как для частиц растительного, так и животного мира.

Заключение

Животная клетка является сложным действующим организмом, обладающим отличительными признаками, функциями, целью существования. Все органеллы и органоиды вносят свою лепту в процесс жизнедеятельности этого микроорганизма.

Некоторые компоненты изучены учеными, функции же и особенности других еще только предстоит открыть.

характеристика, строение и основные органеллы — Природа Мира

Клетки животных являются типичными эукариотическими клетками, заключенными в плазматическую мембрану и содержат окруженное мембраной ядро ​​и органеллы. В отличие от эукариотических клеток растений и грибов, клетки животных не имеют клеточной стенки. Эта особенность была утеряна в далеком прошлом одноклеточными организмами, которые породили царство животные. Большинство клеток, как животных, так и растений, имеют размер от 1 до 100 мкм (микрометров) и поэтому видны только с помощью микроскопа.

Читайте также: Основные отличия строения клеток растений и животных.

Клетки были обнаружены в 1665 году британским ученым Робертом Гуком, который впервые наблюдал их в своем грубом (по сегодняшним меркам) оптическом микроскопе XVII века. Фактически, Гук придумал термин «клетка» в биологическом контексте. Микроскоп является фундаментальным инструментом в области клеточной биологии и часто используется для наблюдения или изучения клеток различных организмов.

Особенности животных и их клеток

Отсутствие жесткой клеточной стенки позволило животным развить широкое разнообразие типов клеток, тканей и органов. Специализированные клетки, образовавшие нервы и ткани мышц, которые невозможно развить растениям, способствовали мобильности этих организмов. Способность двигаться с помощью специализированных мышечных тканей является отличительной чертой животного мира, хотя некоторые животные, в первую очередь губки, не обладают дифференцированными тканями. Примечательно, что простейшие могут передвигаться, но только через немышечные движение, а при помощи псевдоподий, ресничек и жгутиков.

Животное царство уникально среди эукариотических организмов, потому что большинство тканей животных связаны во внеклеточном матриксе тройной спиралью белка, известной как коллаген. Растительные и грибковые клетки связаны в тканях или агрегатах другими молекулами, такими как пектин. Тот факт, что никакие другие организмы не используют коллаген таким образом, является одним из признаков того, что все животные возникли от одного одноклеточного предка. Кости, раковины, спикулы и другие упрочненные структуры образуются, когда коллагенсодержащий внеклеточный матрикс между животными клетками становится кальцифицированным.

Животные — большая и невероятно разнообразная группа организмов. Будучи мобильным, они способны воспринимать и реагировать на окружающую среду, обладают гибкостью при поиске пищи, защите и размножении. Однако, в отличие от растений, животные не могут производить свою пищу, и поэтому всегда прямо или косвенно зависят от растительной жизни.

Большинство клеток животных диплоидны, что означает, что их хромосомы существуют в гомологичных парах. Известно, что иногда встречаются различные хромосомные плоиды. Распространение животных клеток происходит разными путями. В случаях полового размножения сначала необходим клеточный процесс мейоза, так что могут быть получены гаплоидные дочерние клетки или гаметы. Затем две гаплоидные клетки сливаются с образованием диплоидной зиготы, которая развивается в новый организм, путем деление клеток в процессе митоза.

Самые ранние ископаемые свидетельства животных датируются Вендским периодом (650-454 миллионов лет назад). Первое массовое вымирание закончилось этим периодом, но в течение последующего кембрийского периода, взрыв новых форм жизни привел к появлению многих основных групп фауны, известных сегодня. Есть свидетельства, что позвоночные животные появились до раннего ордовикского периода (505-438 миллионов лет назад).

Строение животных клеток

Схема строения клетки животных

Используйте приведенные ниже ссылки, чтобы получить более подробную информацию о различных органеллах, которые содержатся в клетках животных.

  • Центриоли — самовоспроизводящиеся органеллы, состоящие из девяти пучков микротрубочек и встречающиеся только в клетках животных. Они помогают в организации деления клеток, но не являются существенными для этого процесса.
  • Реснички и Жгутики — необходимы для передвижения клеток. В многоклеточных организмах реснички функционируют для перемещения жидкости или веществ вокруг неподвижной клетки, а также для передвижения клетки или группы клеток.
  • Эндоплазматический ретикулум — сеть мешочков, которая производит, обрабатывает и переносит химические соединения внутри и снаружи клетки. Он связан с двуслойной ядерной оболочкой, обеспечивающей трубопровод между ядром и цитоплазмой.
  • Эндосомы — мембранно-связанные везикулы, образованные совокупностью сложных процессов, известных как эндоцитоз, и обнаружены в цитоплазме практически любой клетки животных. Основным механизмом эндоцитоза является обратное тому, что происходит во время экзоцитоза или клеточной секреции.
  • Комплекс (аппарат) Гольджи — отдел распределения и доставки химических веществ клетки. Он модифицирует белки и жиры, встроенные в эндоплазматический ретикулум, а также подготавливает их к экспорту за пределы клетки.
  • Промежуточные филаменты — широкий класс волокнистых белков, которые играют важную роль как структурных, так и функциональных элементов цитоскелета. Они функционируют как элементы, которые помогают поддерживать форму и жесткость клетки.
  • Лизосомы — осуществляют пищеварительные функции, перерабатывая клеточные отходы.
  • Микрофиламенты — нити из глобулярных белков, называемые актином. Эти филаменты являются преимущественно структурными по своей функции и важным компонентом цитоскелета.
  • Микротрубочки — прямые, полые цилиндры, присутствующие в цитоплазме всех эукариотических клеток (у прокариот их нет) и выполняющие различные функции, от транспортировки до структурной поддержки.
  • Митохондрии — продолговатые органеллы, которые находятся в цитоплазме каждой эукариотической клетки. В клетке животных они являются основными генераторами энергии, превращая кислород и питательные вещества в энергию.
  • Ядро — высокоспециализированная органелла, которая служит в качестве информационно-административного центра клетки. Эта органелла имеет две основные функции: 1) хранение наследственного материала клетки или ДНК; 2) координиция деятельность клетки, которая включает в себя рост, посредственный метаболизм, синтез белка и размножение (деление клеток).
  • Пероксисомы — группа связанных одной мембраной сферических органелл, встречающиеся в цитоплазме.
  • Плазматическая мембрана — защитный слой клетки, который также регулируют прохождение молекул внутрь и из клеток.
  • Рибосомы — крошечные органеллы, состоящие из приблизительно 60% РНК и 40% белка. У эукариот рибосомы состоят из четырех нитей РНК. В прокариотах они включают три нити РНК.

Не нашли, то что искали? Используйте форму поиска по сайту

Понравилась статья? Оставь комментарий и поделись с друзьями

Строение животной клетки | Дистанционные уроки

23-Июл-2013 | Нет комментариев | Лолита Окольнова

Как мы уже обсуждали в теме «Строение клетки«, есть органеллы, входящие в состав клеток любых живых организмов, есть органеллы, присущие клеткам только определенных царств (растительным, животным, клеткам грибов и бактерий).

 

 
царство животные
 

 
животная клетка строение

 

Основное питательное вещество клетки животных — белок.

 

Основные органеллы клетки животных:

 

  1. Ядро и ядрышко — хранение и передача наследственной информации. Существуют многоядерные клетки животных, например, мышечные клетки; есть и безъядрные, например, эритроциты.
  2. Мембрана клетки — защита, поддержание формы, активный и пассивный транспорт веществ.
  3. Цитоплазма  — внутренняя жидкая среда любой клетки, содержит все органоиды, органические и неорганические вещества.
     

    Желательно знать еще термин «гиалоплазма» — это цитоплазма без органелл, т.е. жидкая часть цитоплазмы.

     

    Важнейшая роль цитоплазмы — объединение всех клеточных структур (компонентов) и обеспечение их химического взаимодействия. Она выполняет и другие функции, в частности, поддерживает тургор (внутреннее давление) клетки.

     

    В гиалоплазме протекает ряд важнейших биохимических реакций, в частности, осуществляется гликолиз — филогенетически наиболее древний процесс выделения энергии

     

  4. Эндоплазматическая сеть (эндоплазматический ретикулум) — это и внутренний «скелет» клетки, и обеспечение транспорта питательных веществ, в случае шероховатой ЭПС — это синтез белка,.
  5. Аппарат Гольджи — «сортирует»  белки, выводит вещества, произведенные ЭПС, образует лизосомы.
  6. Лизосомы — пищеварительные органеллы клетки.
  7. Митохондрия — «энергетическая станция» клетки.
  8. Рибосомы — производство белка.
  9. Клеточный центр ( центриоли) — это органелла, присущая только клетке животных.
    клеточный центрЭта органелла был изучена сравнительно недавно, потому что в световой микроскоп (длина микротрубочки 0,2 — 0,6 мкм) ее можно было увидеть, но изучить строение можно было только с помощью электронного микроскопа.Между собой микротрубочки соединены белковыми связями — так они удерживаются вместе.

 

В клетке центриоли располагаются обычно возле ядра, сами трубочки находятся в слегка уплотненном белковом окружении — матриксе. Такая система называется клеточным центром.

 

Основные функции клеточного центра — участие в делении клетки, функции микротрубочек —  формирование цитоскелета клетки… Когда начинается процесс профазы митоза, они формируют веретено деления и помогают хромосомам разъезжаться к разным полюсам клетки — они играют роль своеобразных рельс.

 
строение животной клетки
 

Центриоли расположены взаимно перпендикулярно. Одна из них упирается концом в боковую поверхность другой. Первая называется дочерней, вторая -материнской. Дочерняя центриоль возникает вследствие удвоения материнской.

 

То, что здесь перечислено — это общее строение животной клетки. В многоклеточных организмах клетки слагаются в ткани и строение и функции этих тканей очень различны — в одних некоторые органеллы могут отсутствовать, в других какая-то из органелл доминирует как по размеру, так и по функциям, но, глядя на клетку в микроскоп, всегда можно точно определить, к какому царству она относится.

 

Еще на эту тему:

Обсуждение: «Строение животной клетки»

(Правила комментирования)

Конспект по биологии «Клетка животных»

Клетка животных


Клетка — целостная и сложная биологическая система, мельчайшая единица строения многоклеточных организмов. Части клетки обеспечивают её нормальную жизнедеятельность, а при размножении — передачу наследственных признаков от родителей детям. В отличие от растительных клеток в клетках животных нет пластид, отсутствует клеточная оболочка.


Тела всех живых организмов состоят из клеток. Есть организмы, тела которых состоят только из одной клетки, — это бактерии, одноклеточные водоросли и грибы, простейшие. Тела большинства животных состоят из множества клеток.

Изучением строения, развития и деятельности клеток занимается наука цитология (от греч. цитос — «клетка», логос — «наука»).

Клетки всех животных имеют общее строение и отличаются от клеток растений. Большинство клеток животных очень мелкие: их размеры — 10-100 микрон (микрометр). Поэтому изучать их строение приходится при большом увеличении микроскопа. Формы клеток животных очень различны: клетки мышц сильно вытянуты в длину, имеют веретеновидную форму, клетки крови — овальной формы, клетки кожи — плоские, вытянутые в высоту или бокаловидные. У одних клеток есть отростки и выступы, другие клетки гладкие.

Размер и форма клеток зависят от того, какую работу (функцию) они выполняют в организме.

Снаружи животная клетка покрыта эластичной клеточной мембраной. Она отделяет содержимое клетки от наружной среды и способна пропускать внутрь клетки одни вещества, а из клетки — другие, обеспечивая обмен веществ. В растительной клетке снаружи от мембраны расположена плотная оболочка, содержащая целлюлозу. В отличие от растительных клеток клетки животных такой оболочки не имеют.

Клетка животных

Основное содержимое клетки, заполняющее весь её объём, — вязкая зернистая цитоплазма. Она постоянно движется, в ней протекают все жизненные процессы клетки. В цитоплазме периодически образуются пузырьки, наполненные жидкостью, — вакуоли. Они играют важную роль в пищеварении: здесь накапливаются питательные вещества; через вакуоли удаляются вредные продукты жизнедеятельности, и в результате поддерживается относительно постоянный состав цитоплазмы. Между клеткой и окружающей средой осуществляется обмен веществ.

Центральное место в цитоплазме занимает плотное округлое тельце — ядро. В нём находятся хромосомы, состоящие из длинных молекул органического вещества. Они регулируют процессы, протекающие в клетке, обеспечивают передачу наследственных признаков дочерним клеткам при размножении.

Помимо ядра в цитоплазме расположены другие органоиды (органеллы) — компоненты клетки, выполняющие определённые функции, — «клеточные органы».

Митохондрии отвечают за преобразование и запасание энергии, которая затем расходуется на жизненные процессы клетки. На рибосомах образуются белки, в аппарате Гольджи — жиры и углеводы. Кроме того, внутри аппарата Гольджи белки, жиры и углеводы накапливаются. Сюда они поступают по трубочкам эндоплазматической сети — этот органоид охватывает сетью разветвлённых канальцев всё пространство клетки и отвечает за транспортировку образованных в клетке веществ. В аппарате Гольджи вещества «упаковываются» в виде комочков и капелек, а потом уходят в цитоплазму и используются по назначению. Лизосомы участвуют в разрушении ненужных белков, жиров и углеводов.

В клетках животных отсутствуют пластиды, характерные для растительных клеток. Отсутствие хлоропластов — важное отличие животных клеток. Именно в них у растений происходит синтез органических веществ из неорганических. Животные, в отличие от растений, питаются готовыми органическими веществами.

Клетка животных содержит органоид, которого нет в растительных клетках. Он называется клеточным центром. Основу клеточного центра составляют два цилиндрических тельца. Они играют важную роль в делении клеток животных, обеспечивая равномерное распределение наследственного материала материнской клетки в образовавшихся клетках.

В цитоплазме клеток всех живых организмов можно обнаружить многочисленные мелкие и крупные зёрна, капельки белков, жиров и углеводов. Эти вещества образуются в разных частях клетки, транспортируются, распределяются и используются в процессе обмена веществ.

Клетка животных сравнение



Это конспект по теме «Клетка животных». Выберите дальнейшие действия:

Клетка животная ее строение, функции и локализация (Таблица, схема)

Органойд

Особенности строения органойдов животной клетки

Функции органойдов

Ядро животной клетки

1) оболочка (кариолемма):

— две мембраны, пронизанные порами

— между мембранами находится перенук­леарное пространство

— наружная мембрана связана с НПС

2) ядерные поры

— защита

— транспорт

— хранение генет информации

— регуляция процессов обмена веществ:

а) биосинтез

б) деление

в) активность клетки

3) ядерный сок: 

— по физическому состоянию близок к гиалоплазме

— по химическому состоянию содержит больше нуклеиновых кислот

 

4) ядрышки:

— немембранные компоненты ядра

— может быть одно или несколько

— образуются на определенных участками хромосом (ядрышковые организаторы)

— синтез рРНК

— синтез тРНК

— образование рибосом

5) хроматин – нити ДНК+белок

 

6) хромосома – сильно спирализованный хроматин, кт. содержит гены

Хромосома → 2 хроматиды (соединения в области центромеры) → 2 полухроматиды → хромонемы → микрофибриллы (30-45% ДНК+белок)

Хранение, передача и реали­зация наслед­ственной информации

7) вязкая кариоплазма

 

Эндоплазматическая сеть — ЭПС (ЭПР — ретикулум)

1) шероховатая (гранулярная) — поверхность покрыта рибосомами

синтез белка

— разграни­чительная

— транс­портная

— выведение из клетки ядовитых веществ

— синтез стероидов

2) гладкая (агранулярная) — покрыта липидами (гликоген и холестерин)

синтез и расщепление углеводов и липидов

Аппарат (комплекс) Гольджи (пластинчатый комплекс)

Уплощенные цистерны и канальца уложены в стопки (диктосомы)

— сортировка и упаковка макромолекул

— склад для хранения веществ

— образование первичных лизосом

— концентрация, освобождение и уплотнение межклеточного секрета

— синтез глико- и липопротеидов

— накопление и выведение из клетки веществ

— образование борозды деления при митозе

Видоизме­нённый аппарат Гольджи – акросома у спермато­зоидов

Хранение веществ, растворяющих оболочку яйцеклетки.

Лизосомы

Пузырек, заполне­нный пищевари­тельными (гидролити­ческими) ферментами

— перева­ривание поглощен­ного материала (клеточное пищеварение)

— распад продуктов обмена

— разрушение бактерий и вирусов

— автолиз (разрушение частей клетки и отмерших органелл)

— удаление целых клеток и межкле­точного вещества

Пероксисома

Пузырек, содержащий пероксидазу

окисление органических веществ

Сферосома

Овальный органоид, содержащий жир

синтез и накопление липидов

Вакуоль

Полость в цитоплазме, содержащая клеточный сок

Клеточный сок:

— это содержимое вакуоли – водный раствор различных органических и неорганических веществ

— основная часть Н2О – 70-90 %

— вакуольный сок имеет кислую реакцию

— химический состав клеточного сока различен. Зависит от вида растения, состояния клетки и расположения клетки в теле растения

— резервуар для H2O и растворенных соединений

— функция лизосом (пищева­ри­тельная вакуоль)

— осморе­гуляция и выделение (сократи­тельная вакуоль)

Митохондрии  

1) наружная (гладкая) мембрана имеет выпячивания – кристы

2) кристы – ферменты, участвующие в преобразовании энергии

3) внутреннее пространство – матрикс:

— ДНК

— рибосомы

— белки – ферменты

— РНК

Органеллы, в которых происходит процесс
аэробного дыхания.

— синтез АТФ

— синтез митохон­дриальных белков

— синтез нуклииновых кислот

— синтез углеводов и липидов

— образование митохон­дриальных рибосом

Рибосома

В типичной эукариотической клетке имеется порядка 50000 свободных рибосом

1) состоит из рРНК, белка и магния

2) две субъединицы: большая и малая

— представляют собой места синтеза белка (для внутриклеточного использования)

Центросома (клеточный центр)

1) состоит из 2-х центриолей и лучистой сферы

2) центриоли расположены перпендикулярно друг другу и образованы 9-ю триплетами микротрубочек

3) имеют свою собственную молекулу ДНК

— центриоли определяют полюса при делении клетки

— центросферы формируют короткие и длинные нити веретена деления

Микрофиламенты

Нитевидные структуры состоящие из белков актина и миозина.

— сократительная, обеспечивают подвижность клетки

— образуют цитоскелет

Микротрубочки

Нитевидные структуры животной клетки, состоящие из белка тубулина

— опорная

Микрофибриллы

Нити, состоящие из белка керотина

— опорная

Включения

Непостоянные компоненты: минеральные (соли), витаминные, пигментные

Непостоянные компоненты животной клетки, которые накапливаются и исчезают в процессе жизнедеятельности клетки

Трофические (питательные вещества):

— Углеводы (крахмала). Зерна крахмала находятся в лейкопластах (амилопластах)→цитоплазма→клетки

— Белки.  Находятся в семенах, кристалоподобных структурах в цитоплазме и ядре. Чаще накапливаются в вакуолях (в клеточном соке)

— Жиры. Находятся в гиалоплазме в виде бесцветных капель.

— секреторные (гормоны)

— экскреторные (продукты обмена):

а) оксалат кальция

б) карбонат кальция или кремнезем (кристалический песок)

Цитоплазма

Состоит главным образом из воды, в которой растворены разнообразные вещества, включая глюкозу, белки и ионы.

Цитоплазма пронизана цитоскелетом, образующим «каркас» клетки.

Плазмалемма (плазматическая мембрана)

Замыкает поверхность клетки и контактирует с окружающей средой.

Она обладает выборочной проницаемостью и регулирует перемещение растворенных веществ между клеткой и ее окружением. Плазматическая мембрана выполняет целый ряд функций, многие из которых обеспечиваются белками, входящими в ее состав.

Строение клетки — все компоненты клеток с определениями

Вы можете почитать про клеточную теорию, которую мы изучили на предыдущем занятии, сегодня мы  рассмотрим строение клетки. Строение клетки — это продолжение биологии в рамках понятий клеточной теории.

В этом уроке мы поговорим об обязательной структуре всего живого – клетке. Клетка — структурно-функциональная элементарная единица строения и жизнедеятельности всех организмов (кроме вирусов, о которых нередко говорят, как о неклеточных формах жизни), обладающая собственным обменом веществ, способная к самостоятельному существованию, самовоспроизведению (животные, растения и грибы), либо является одноклеточным организмом (многие простейшие и бактерии). Раздел биологии, занимающийся изучением строения и жизнедеятельности клеток, получил название цитологии. В последнее время принято также говорить о биологии клетки, или клеточной биологии.

Строение клеток

Все клеточные формы жизни на Земле можно разделить на два надцарства на основании строения составляющих их клеток:

  • прокариоты (доядерные) — более простые по строению и возникли в процессе эволюции раньше;
  • эукариоты (ядерные) — более сложные, возникли позже. Клетки, составляющие тело человека, в основном, являются эукариотическими.

Несмотря на многообразие форм, организация клеток всех живых организмов подчинена единым структурным принципам.

Содержимое клетки отделено от окружающей среды плазматической мембраной, или плазмалеммой. Внутри клетка заполнена цитоплазмой, в которой расположены различные органоиды и клеточные включения, а также генетический материал в виде молекулы ДНК. Каждый из органоидов клетки выполняет свою особую функцию, а в совокупности все они определяют жизнедеятельность клетки в целом.

Прокариоты (от лат. Pro — перед, до и греч. Κάρῠον — ядро, орех) — организмы, не обладающие, в отличие от эукариот, оформленным клеточным ядром и другими внутренними мембранными органоидами (за исключением плоских цистерн у фотосинтезирующих видов, например, у цианобактерий). Единственная крупная кольцевая (у некоторых видов — линейная) двухцепочечная молекула ДНК, в которой содержится основная часть генетического материала клетки (так называемый нуклеоид) не образует комплекса с белками-гистонами (так называемого хроматина). К прокариотам относятся бактерии, в том числе цианобактерии (сине-зелёные водоросли), и археи. Потомками прокариотических клеток являются органеллы эукариотических клеток — митохондрии и пластиды. Основное содержимое клетки, заполняющее весь её объём, — вязкая зернистая цитоплазма.

Эукариоты (эвкариоты) (от греч. Ευ — хорошо, полностью и κάρῠον — ядро, орех) — организмы, обладающие, в отличие от прокариот, оформленным клеточным ядром, отграниченным от цитоплазмы ядерной оболочкой. Генетический материал заключён в нескольких линейных двухцепочных молекулах ДНК (в зависимости от вида организмов их число на ядро может колебаться от двух до нескольких сотен), прикреплённых изнутри к мембране клеточного ядра и образующих у подавляющего большинства комплекс с белками-гистонами, называемый хроматином. В клетках эукариот имеется система внутренних мембран, образующих, помимо ядра, ряд других органоидов (эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи и др.). Кроме того, у подавляющего большинства имеются постоянные внутриклеточные симбионты-прокариоты — митохондрии, а у водорослей и растений — также и пластиды.

Строение прокариотической клетки

Прокариотическая клетка

Прокариотическая клетка бактерий

Рисунок 1. Прокариотическая клетка бактерий

Клетки двух основных групп прокариот — бактерий и архей — похожи по структуре: характерными их признаками являются отсутствие ядра и мембранных органелл.

Основные компоненты прокариотической клетки

Основными компонентами прокариотической клетки являются:

  • Клеточная стенка, которая окружает клетку извне, защищает её, придаёт устойчивую форму, предотвращающую от осмотического разрушения. У бактерий клеточная стенка состоит из муреина, построенного из длинных полисахаридных цепей, соединенных между собой короткими пептидными перемычками. Клеточная стенка архей не содержит муреина, а построена в основном из разнообразных белков и полисахаридов.
  • Жгутики — органеллы движения некоторых бактерий. Бактериальный жгутик построен значительно проще эукариотического, и он в 10 раз тоньше, внешне не покрыт плазматической мембраной и состоит из одинаковых молекул белков, которые образуют цилиндр. В мембране жгутик закреплен при помощи базального тела.
  • Плазматическая и внутренние мембраны. Общий принцип устройства клеточных мембран не отличается от эукариот, однако химическом составе мембраны есть немало различий, в частности, в мембранах прокариот отсутствуют молекулы холестерина и некоторых липидов, присущих мембранам эукариот. Большинство прокариотических клеток (в отличие от эукариотических) не имеют внутренних мембран, которые разделяют цитоплазму на отделы (компартменты). Только у некоторых фотосинтетических и аэробных бактерий плазмалемма образует вгибание внутрь клетки, что выполняет соответствующие метаболические функции.
  • Нуклеоид — не ограниченный мембранами участок цитоплазмы, в котором расположена кольцевая молекула ДНК — «бактериальная хромосома», где хранится весь генетический материал клетки.
  • Плазмиды — небольшие дополнительные кольцевые молекулы ДНК, несущие обычно всего несколько генов. Плазмиды, в отличие от бактериальной хромосомы, не являются обязательным компонентом клетки. Обычно они придают бактерии определенные полезные для неё свойства, такие как устойчивость к антибиотикам, способность усваивать из среды определенные энергетические субстраты, способность инициировать половой процесс и тд.
  • Рибосомы прокариот, как и у всех других живых организмов, отвечают за осуществление процесса трансляции (одного из этапов биосинтеза белка). Однако бактериальные рибосомы несколько меньше, чем эукариотические и имеют другой состав белков и РНК. Из-за этого бактерии, в отличие от эукариот, чувствительны к таким антибиотикам, как эритромицин и тетрациклин, которые избирательно действуют на прокариотические рибосомы.
  • Споры (эндоспоры) — окруженные плотной оболочкой структуры, содержащие ДНК бактерии и обеспечивающее выживание в неблагоприятных условиях. К образованию спор способны лишь некоторые виды прокариот, например в частности возбудитель столбняка, возбудитель ботулизма и возбудитель сибирской язвы. Для образования эндоспоры клетка реплицирует свою ДНК и окружает копию плотной оболочкой, из созданной структуры удаляется избыток воды, и в ней замедляется метаболизм. Споры бактерий могут выдерживать довольно жесткие условия среды, такие как длительное высушивание, кипячение, коротковолновое облучение.

Сравнительная характеристика клеток эукариот и прокариот

Вы можете увидеть сравнение по признакам прокариот и эукариот в таблице.

Признак Прокариоты Эукариоты
Размеры клеток Средний диаметр 0,5 —10 мкм Средний диаметр 10 — 100 мкм
Организация генетического материала
Форма, количество и расположение молекул ДНК Обычно имеется одна кольцевая молекула ДНК, размещенная в цитоплазме Обычно есть несколько линейных молекул ДНК — хромосом, локализованных в ядре. В интерфазном ядре (вне деления) хромосомы представляют собой хроматин: ДНК компактизируется в комплексе с белками
Деление
Тип деления Простое бинарное деление. Веретено деления не образуется Мейоз или митоз
Органеллы
Наличие мембранных органелл Окруженные мембранами органеллы отсутствуют, иногда плазмалемма образует выпячивание внутрь клетки Имеется большое количество одномембранных и двумембранных органелл

Строение эукариотической клетки

Строение эукариотической клетки смотрите на рисунке.

Эукариотическая клетка

Рисунок 2. Строение эукариотической клетки

Поверхностный комплекс клетки

Плазматическая мембрана называется также плазмалеммой, наружной клеточной мембраной. Это биологическая мембрана, толщиной около 10 нанометров. Обеспечивает в первую очередь разграничительную функцию по отношению к внешней для клетки среде. Кроме этого она выполняет транспортную функцию.

Поверхностый аппарат животных клеток дополнительно включает гликокаликс. Гликокаликс представляет собой «заякоренные» в плазмалемме молекулы углеводов. Гликокаликс выполняет рецепторную и маркерную функции.

У большинства грибов и растений есть клеточная стенка — жёсткая оболочка клетки, расположенная снаружи от цитоплазматической мембраны и выполняющая структурные, защитные и транспортные функции.

клеточная мембрана

Рисунок 3. Клеточная мембрана.

Мембрана клетки

  1. Барьер толщиной около 8 нм, отделяет живую клетку от окружающей ее среды
  2. Фосфолипиды и белки являются основными макромолекулами в мембранах
  3. Составляющие являются амфипатическими молекулами
  4. Имеются гидрофобные и гидрофильные области
  5. Избирательно проницаема, что позволяет некоторым веществам проходить легче, чем другим.

Цитоплазма

Жидкую составляющую цитоплазмы также называют цитозолем. Под световым микроскопом казалось, что клетка заполнена чем-то вроде жидкой плазмы или золя, в котором «плавают» ядро и другие органоиды. На самом деле это не так. Внутреннее пространство эукариотической клетки строго упорядочено.

Передвижение органоидов координируется при помощи специализированных транспортных систем, так называемых микротрубочек, служащих внутриклеточными «дорогами», и специальных белков динеинов и кинезинов, играющих роль «двигателей». Отдельные белковые молекулы также не диффундируют свободно по всему внутриклеточному пространству, а направляются в необходимые компартменты при помощи специальных сигналов на их поверхности, узнаваемых транспортными системами клетки.

Эндоплазматический ретикулум

В эукариотической клетке существует система переходящих друг в друга мембранных отсеков (трубок и цистерн), которая называется эндоплазматическим ретикулумом (или эндоплазматическая сеть, ЭПР или ЭПС). Ту часть ЭПР, к мембранам которого прикреплены рибосомы, относят к шероховатому (гранулярному, грубому) эндоплазматическому ретикулуму, на его мембранах происходит синтез белков. Те компартменты, на стенках которых нет рибосом, относят к гладкому ЭПР, принимающему участие в синтезе липидов. Внутренние пространства гладкого и гранулярного ЭПР не изолированы, а переходят друг в друга и сообщаются с просветом ядерной оболочки.

Эндоплазмический ретикулум

Рисунок 4. Эндоплазмический ретикулум

Гранулярный ЭПР

  •  Расположены в плоских мешках
  •  Рибосомы на поверхности придают ей грубый вид
  •  Некоторые полипептидные цепи входят в грубый ЭПР и модифицированы
  •  Клетки, которые специализируются на секретировании белков, имеют много грубых ЭПР

Гладкий ЭПР

  •  Серия взаимосвязанных трубочек
  •  На поверхности нет рибосом
  •  Липиды собраны внутри канальцев
  •  Гладкая ЭПР печени инактивирует отходы, лекарства
  •  Саркоплазматическая сеть мышц является специализированной формой, которая хранит кальций

Функции ЭПР

Гладкий ЭПР

  1. Синтезирует липиды
  2. Метаболизирует углеводы
  3. Детоксифицирует лекарства и яды
  4. Накапливает ионы кальция

Гранулированный ЭПР

  1. Имеет связанные рибосомы
  2. Распределяет транспортные пузырьки, белки, окруженные мембранами
  3. Является мембранным заводом для клетки
  4. Аппарат Гольджи

Аппарат Гольджи

Аппарат Гольджи представляет собой стопку плоских мембранных цистерн, несколько расширенных ближе к краям. В цистернах аппарата Гольджи созревают некоторые белки, синтезированные на мембранах гранулярного ЭПР и предназначенные для секреции или образования лизосом. То есть это органоид, который упаковывает синтезированные в клетке вещества и побочные продукты для дальнейшей секреции или расщепления.

аппарат Гольджи

Рисунок 5. Аппарат Гольджи

Функции аппарата Гольджи

  1. Модифицирует продукты клетки.
  2. Производит определенные макромолекулы.
  3. Сортирует и упаковывает материалы в транспортные пузырьки.

Пузырьки

Небольшие мембранно-замкнутые мешковидные пузырьки образуются в большом количестве во множестве типов, как сами по себе, так и в почках. Есть много типов, но два основных: лизосомы и пероксисомы.

Лизосомы

Лизосомы, которые исходят из органов Гольджи, принимают участие во внутриклеточном пищеварении. Они содержат мощные ферменты, которые могут расщеплять углеводы , белки, нуклеиновые кислоты и липиды. Везикулы внутри лейкоцитов или амеб доставляют лизосомы к поглощенным бактериям, клеточным частям и другому мусору. Ферменты работают лучше всего в кислой среде внутри лизосомы.

Лизосомы разрушают изношенные части клеток или молекулы, чтобы их можно было использовать для создания новых клеточных структур. Некоторые типы клеток могут поглощать другие клетки путем фагоцитоза; это формирует пищевую вакуоль. Лизосома сливается с пищей вакуолизирует и переваривает молекулы. Лизосомы также используют ферменты для рециркуляции собственных органелл и макромолекул клетки, процесс, называемый аутофагией.

Пероксисомы

У растений и животных пузырьки, называемые пероксисомами, образуют и делятся сами по себе, поэтому они не являются частью эндомембранной системы.

Пероксисомы содержат ферменты, которые переваривают жирные кислоты и аминокислоты. Они также расщепляют перекись водорода, токсичный побочный продукт метаболизма жирных кислот.

Ферменты пероксисом превращают перекись водорода в воду и кислород или используют ее в реакциях, которые расщепляют алкоголь и другие токсины.

Ядро

Клеточное ядро содержит молекулы ДНК, на которых записана генетическая информация организма. В ядре происходит репликация — удвоение молекул ДНК, а также транскрипция — синтез молекул РНК на матрице ДНК. В ядре же синтезированные молекулы РНК претерпевают некоторые модификации (например, в процессе сплайсинга из молекул матричной РНК исключаются незначащие, бессмысленные участки), после чего они выходят в цитоплазму.

Сборка рибосом также происходит в ядре, в специальных образованиях, называемых ядрышками. Оболочка ядра двумембранная, сливается с шероховатым ЭПР. В некоторых местах внутренняя и внешняя мембраны ядерной оболочки сливаются и образуют так называемые ядерные поры, через которые происходит материальный обмен между ядром и цитоплазмой.

Ядро клетки

Рисунок 6. Ядро клетки.

Вакуоль

Вакуоль — одномембранный органоид, содержащийся в некоторых эукариотических клетках и выполняющий различные функции (секреция, экскреция и хранение запасных веществ, аутофагия, автолиз и др.). Вакуоли развиваются из мембранных пузырьков — провакуолей. Провакуоли являются производными эндоплазматического ретикулума и комплекса Гольджи, они сливаются и образуют вакуоли.

Вакуоль

Рисунок 7. Вакуоль.

Вакуоли и их содержимое рассматриваются как обособленный от цитоплазмы компартмент. Различают пищеварительные и сократительные (пульсирующие) вакуоли, регулирующие осмотическое давление и служащие для выведения из организма продуктов распада. Вакуоли особенно хорошо заметны в клетках растений: во многих зрелых клетках растений они составляют более половины объёма клетки, при этом они могут сливаться в одну гигантскую вакуоль. Одна из важных функций растительных вакуолей — накопление ионов и поддержание тургора (тургорного давления). Вакуоль — это место запаса воды.

Мембрана, в которую заключена вакуоль, называется тонопласт, а содержимое вакуоли — клеточный сок. Клеточный сок состоит из воды и растворенных в ней веществ.

Цитоскелет

К элементам цитоскелета относят белковые фибриллярные структуры, расположенные в цитоплазме клетки: микротрубочки, актиновые и промежуточные филаменты. Микротрубочки принимают участие в транспорте органелл, входят в состав жгутиков, из микротрубочек строится митотическое веретено деления. Актиновые филаменты необходимы для поддержания формы клетки, псевдоподиальных реакций. Роль промежуточных филаментов, по-видимому, также заключается в поддержании структуры клетки. Белки цитоскелета составляют несколько десятков процентов от массы клеточного белка.

Центриоли

Центриоли представляют собой цилиндрические белковые структуры, расположенные вблизи ядра клеток животных (у растений центриолей нет, за исключением низших водорослей). Центриоль представляет собой цилиндр, боковая поверхность которого образована микротрубочками.

Вокруг центриолей находится так называемый центр организации цитоскелета, район в котором группируются минус концы микротрубочек клетки.

центриоли

Рисунок 8. Центриоли.

Перед делением клетка содержит две центриоли, расположенные под прямым углом друг к другу. В ходе митоза они расходятся к разным концам клетки, формируя полюса веретена деления. После цитокинеза каждая дочерняя клетка получает по одной центриоли, которая удваивается к следующему делению. Удвоение центриолей происходит не делением, а путём синтеза новой структуры, перпендикулярной существующей.

Митохондрии

Митохондрии — особые органеллы клетки, основной функцией которых является синтез АТФ — универсального носителя энергии. Дыхание (поглощение кислорода и выделение углекислого газа) происходит также за счёт энзиматических систем митохондрий.

Внутренний просвет митохондрий, называемый матриксом, отграничен от цитоплазмы двумя мембранами, наружной и внутренней, между которыми располагается межмембранное пространство. Внутренняя мембрана митохондрии образует складки, так называемые кристы. В матриксе содержатся различные ферменты, принимающие участие в дыхании и синтезе АТФ. Центральное значение для синтеза АТФ имеет водородный потенциал внутренней мембраны митохондрии.

Митохондрии клетки

Рисунок 9. Митохондрии.

Митохондрии имеют свой собственный ДНК-геном и прокариотические рибосомы, что, безусловно, указывает на симбиотическое происхождение этих органелл. В ДНК митохондрий закодированы совсем не все митохондриальные белки, большая часть генов митохондриальных белков находятся в ядерном геноме, а соответствующие им продукты синтезируются в цитоплазме, а затем транспортируются в митохондрии. Геномы митохондрий отличаются по размерам: например геном человеческих митохондрий содержит всего 13 генов.

Пластиды

Пластиды (от др.-греч. Πλαστόс — вылепленный) — полуавтономные органеллы высших растений, водорослей и некоторых фотосинтезирующих простейших. Пластиды имеют от двух до четырёх мембран, собственный геном и белоксинтезирующий аппарат.

Согласно симбиогенетической теории пластиды, как и митохондрии, произошли в результате «захвата» древней цианобактерии предшественником эукариотической «хозяйской» клетки. При этом внешняя мембрана пластид соответствует плазматической мембране хозяйской клетки, межмембранное пространство — внешней среде, внутренняя мембрана пластид — мембране цианобактерии, а строма пластид — цитоплазме цианобактерии. Наличие трёх (эвгленовые и динофлагелляты) или четырёх (золотистые, бурые, жёлто-зелёные, диатомовые водоросли) мембран считается результатом двух- и трёхкратного эндосимбиоза соответственно.

Хлоропласты (от греч. Χλωρός — «зелёный») — зелёные пластиды, которые встречаются в клетках фотосинтезирующих эукариот. С их помощью происходит фотосинтез. Хлоропласты содержат хлорофилл.

В одной клетке листа может находиться 15—20 и более хлоропластов, а у некоторых водорослей — лишь 1 -2 гигантских хлоропласта (хроматофора) различной формы.

Хлоропласты ограничены двумя мембранами — наружной и внутренней. Наружная мембрана отграничивает жидкую внутреннюю гомогенную среду хлоропласта — строму (матрикс) В строме содержатся белки, липиды, ДНК (кольцевая молекула) , РНК, рибосомы и запасные вещества (липиды, крахмальные и белковые зерна), а также ферменты, участвующие в фиксации углекислого газа.

Внутренняя мембрана хлоропласта образует впячивания внутрь стромы — тилакоиды, которые имеют форму уплощенных мешочков (цистерн) . Несколько таких тилакоидов, лежащих друг над другом, образуют грану, и в этом случае они называются тилакоидами граны. Именно в мембранах тилакоидов локализованы светочувствительные пигменты, а также переносчики электронов и протонов, которые участвуют в поглощении и преобразовании энергии света.

Хлоропласты

Рисунок 10. Хлоропласты.

Межклеточные контакты

У высших животных и растений клетки объединены в ткани и органы, в составе которых они взаимодействуют между собой, в частности, благодаря прямым физическим контактам. В растительных тканях отдельные клетки соединяются между собой с помощью плазмодесм, а животные образуют различные типы клеточных контактов, в основном десмосомы.

Плазмодесмы растений — это тонкие цитоплазматические каналы, которые проходят через клеточные стенки соседних клеток, соединяя их между собой. Полость плазмодесм устлана плазмалеммой. Совокупность всех клеток, объединенных плазмодесмами, называется симпластом, между ними возможен регулируемый транспорт веществ.

Осмотическое давление в клетке

Осмотическое давление — избыточное гидростатическое давление на раствор, отделённый от чистого растворителя полупроницаемой мембраной, при котором прекращается диффузия растворителя через мембрану (осмос). Это давление стремится уравнять концентрации обоих растворов вследствие встречной диффузии молекул растворённого вещества и растворителя.

Мера градиента осмотического давления, то есть различия водного потенциала двух растворов, разделённых полупроницаемой мембраной, называется тоничностью. Раствор, имеющий более высокое осмотическое давление по сравнению с другим раствором, называется гипертоническим, имеющий более низкое — гипотоническим.

Тургор тканей — напряжённое состояние оболочек живых клеток. Тургорное давление — внутреннее давление, которое развивается в растительной клетке, когда в неё в результате осмоса входит вода и цитоплазма прижимается к клеточной стенке; это давление препятствует дальнейшему проникновению воды в клетку.

Тургор обуславливается тремя факторами: внутренним осмотическим давлением клетки, которое вызывает напряжение клеточной оболочки, внешним осмотическим давлением, а также упругостью клеточной оболочки.

Давление на клетки

Рисунок 11. Взаимодействие эритроцитов и растительной клетки с растворами.

Дифференцировка клеток многоклеточного организма

Многоклеточные организмы состоят из клеток, которые в той или иной степени отличаются по строению и функциям, например, у взрослого человека около 230 различных типов клеток. Все они являются потомками одной клетки — зиготы (в случае полового размножения) — и приобретают различия в результате процесса дифференцировки.

Дифференцировка в подавляющем большинстве случаев не сопровождается изменением наследственной информации клетки, а обеспечивается лишь путем регуляции активности генов, специфический характер экспрессии генов наследуется во время деления материнской клетки обычно благодаря эпигенетическим механизмам. Однако есть исключения: например, при образовании клеток специфической иммунной системы позвоночных происходит перестройка некоторых генов, эритроциты млекопитающих полностью теряют всю наследственную информацию, а половые клетки — её половину.

Различия между клетками на первых этапах эмбрионального развития появляются, во-первых, вследствие неоднородности цитоплазмы оплодотворенной яйцеклетки, из-за чего во время процесса дробления образуются клетки, различающиеся по содержанию определенных белков и РНК; во-вторых, важную роль играет микроокружение клетки — её контакты с другими клетками и средой.

Возникновение клеток

Доподлинно неизвестно, когда на Земле появилась первая клетка и каким путем она возникла. Наиболее ранние вероятные ископаемые остатки клеток, приблизительный возраст которых оценен в 3,49 млрд лет, найдены на востоке Пилбары (Австралия), хотя биогенность их происхождения была поставлена под сомнение. О существовании жизни в раннем архее свидетельствуют также строматолиты того же периода.

Возникновению первых клеток должно было предшествовать накопление органических веществ в среде и появление определенной формы пребиотического метаболизма. Протоклетки содержали как минимум два обязательных элемента: наследственную информацию в виде молекул, способных к саморепликации, и определенного рода оболочки, которая ограждала внутреннее содержимое первых клеток от окружающей среды.

Наиболее вероятным кандидатом на роль саморепликативных молекул является РНК, поскольку она может одновременно выступать и носителем наследственной информации, и катализатором; кроме того, РНК, в отличие от ДНК, самодостаточна для осуществления биосинтеза белков.

Подробнее о клетке вы можете узнать из видео:

Без клетки нет жизни, клетка — это наша жизнь. Поэтому если узнавать больше о клетке, то можно объяснить, например, действие многих компонентов на нашу жизнь и самочувствие. Изучайте строение клетки и особенно важно изучать клетку будущим врачам.

Молекулярные выражения Биология клетки: Структура клеток животных


Структура животной клетки

Клетки животных являются типичными для эукариотических клеток, заключенных в плазматическую мембрану и содержащих мембраносвязанные ядра и органеллы. В отличие от эукариотических клеток растений и грибов, клетки животных не имеют клеточной стенки. Эта особенность была утеряна в далеком прошлом одноклеточными организмами, давшими начало царству Animalia .Большинство клеток, как животных, так и растений, имеют размер от 1 до 100 микрометров и поэтому видны только с помощью микроскопа.

Отсутствие жесткой клеточной стенки позволило животным развить большее разнообразие типов клеток, тканей и органов. Специализированные клетки, которые формировали нервы и мышечные ткани, недоступные для развития растений, придали этим организмам подвижность. Способность передвигаться с помощью специализированных мышечных тканей является отличительной чертой животного мира, хотя некоторые животные, в первую очередь губки, не обладают дифференцированными тканями.Примечательно, что простейшие передвигаются, но это происходит только с помощью немышечных средств, по сути, с использованием ресничек, жгутиков и псевдоподий.

Животный мир уникален среди эукариотических организмов, потому что большинство тканей животных связаны во внеклеточном матриксе тройной спиралью белка, известного как коллаген . Клетки растений и грибов связаны вместе в тканях или скоплениями другими молекулами, такими как пектин . Тот факт, что никакие другие организмы не используют коллаген таким образом, является одним из указаний на то, что все животные произошли от общего одноклеточного предка.Кости, раковины, спикулы и другие твердые структуры образуются, когда коллагенсодержащий внеклеточный матрикс между клетками животных кальцинируется.

Животные — большая и невероятно разнообразная группа организмов. Составляя около трех четвертей видов на Земле, они охватывают весь спектр от кораллов и медуз до муравьев, китов, слонов и, конечно же, людей. Мобильность дала животным, которые способны ощущать окружающую среду и реагировать на нее, гибкость, позволяющую применять множество различных способов питания, защиты и воспроизводства.Однако, в отличие от растений, животные не могут производить себе пищу и, следовательно, всегда прямо или косвенно зависят от растений.

Большинство животных клеток диплоидных , что означает, что их хромосомы существуют в гомологичных парах. Однако также известно, что иногда встречаются различные хромосомные плоидности. Размножение животных клеток происходит по-разному. В случаях полового размножения в первую очередь необходим клеточный процесс мейоза , чтобы можно было продуцировать гаплоидные дочерние клетки или гамет .Затем две гаплоидные клетки сливаются, образуя диплоидную зиготу , которая развивается в новый организм по мере деления и размножения его клеток.

Самые ранние окаменелые свидетельства существования животных относятся к вендскому периоду (от 650 до 544 миллионов лет назад), и это существа типа кишечнополостных, которые оставили следы своих мягких тел в мелководных отложениях. Первое массовое вымирание положило конец этому периоду, но в последовавший за ним кембрийский период взрыв новых форм положил начало эволюционной радиации, которая произвела большинство основных групп или типов, известных сегодня.Позвоночные (животные с позвоночником) не встречались до начала ордовикского периода (от 505 до 438 миллионов лет назад).

Клеток было открыто в 1665 году британским ученым Робертом Гуком, который впервые наблюдал их в своем грубом (по сегодняшним меркам) оптическом микроскопе семнадцатого века. Фактически, Гук ввел термин «клетка» в биологическом контексте, когда он описал микроскопическую структуру пробки, похожую на крошечную пустую комнату или клетку монаха.На рисунке 2 показана пара фибробластных клеток кожи оленя, которые были помечены флуоресцентными зондами и сфотографированы под микроскопом, чтобы выявить их внутреннюю структуру. Ядра окрашиваются красным зондом, а аппарат Гольджи и актиновая сеть микрофиламентов окрашиваются в зеленый и синий цвет соответственно. Микроскоп является основным инструментом в области клеточной биологии и часто используется для наблюдения за живыми клетками в культуре. Воспользуйтесь ссылками ниже, чтобы получить более подробную информацию о различных компонентах, содержащихся в клетках животных.

  • Центриоли — Центриоли представляют собой самовоспроизводящиеся органеллы, состоящие из девяти пучков микротрубочек и обнаруживаемые только в клетках животных. Кажется, что они помогают в организации деления клеток, но не являются необходимыми для этого процесса.

  • Реснички и жгутики — Для одноклеточных эукариот реснички и жгутики необходимы для передвижения отдельных организмов. У многоклеточных организмов функция ресничек заключается в перемещении жидкости или материалов мимо неподвижной клетки, а также в перемещении клетки или группы клеток.

  • Эндоплазматический ретикулум — Эндоплазматический ретикулум — это сеть мешочков, которые производят, обрабатывают и транспортируют химические соединения для использования внутри и вне клетки. Он соединен с двухслойной ядерной оболочкой, обеспечивая трубопровод между ядром и цитоплазмой.

  • Эндосомы и эндоцитоз — Эндосомы представляют собой мембраносвязанные везикулы, образованные с помощью сложного семейства процессов, известных под общим названием эндоцитоз , и обнаруживаются в цитоплазме практически каждой клетки животного.Основной механизм эндоцитоза противоположен тому, что происходит во время экзоцитоза или клеточной секреции. Он включает инвагинацию (складывание внутрь) плазматической мембраны клетки для окружения макромолекул или другого вещества, диффундирующего через внеклеточную жидкость.

  • Аппарат Гольджи — Аппарат Гольджи — это отдел распределения и отгрузки химических продуктов ячейки. Он модифицирует белки и жиры, встроенные в эндоплазматический ретикулум, и подготавливает их к экспорту за пределы клетки.

  • Промежуточные филаменты — Промежуточные филаменты представляют собой очень широкий класс волокнистых белков, которые играют важную роль как структурные, так и функциональные элементы цитоскелета. Промежуточные волокна размером от 8 до 12 нанометров действуют как элементы, несущие напряжение, помогая поддерживать форму и жесткость ячеек.

  • Лизосомы — Основная функция этих микротел — пищеварение. Лизосомы расщепляют продукты жизнедеятельности клеток и мусор извне клетки на простые соединения, которые переносятся в цитоплазму как новые материалы для построения клетки.

  • Микрофиламенты — Микрофиламенты представляют собой твердые стержни, состоящие из глобулярных белков, называемых актином. Эти филаменты в первую очередь структурны по функциям и являются важным компонентом цитоскелета.

  • Микротрубочки — Эти прямые полые цилиндры встречаются по всей цитоплазме всех эукариотических клеток (прокариоты их не имеют) и выполняют множество функций, от транспорта до структурной поддержки.

  • Митохондрии — Митохондрии представляют собой органеллы продолговатой формы, которые находятся в цитоплазме каждой эукариотической клетки. В животной клетке они являются основными генераторами энергии, преобразующими кислород и питательные вещества в энергию.

  • Ядро — Ядро — это узкоспециализированная органелла, которая служит центром обработки информации и административным центром клетки. Эта органелла выполняет две основные функции: она хранит наследственный материал клетки, или ДНК, и координирует деятельность клетки, включая рост, промежуточный метаболизм, синтез белка и размножение (деление клетки).

  • Пероксисомы — Микротела — это разнообразная группа органелл, которые находятся в цитоплазме, имеют примерно сферическую форму и связаны одной мембраной. Существует несколько типов микротел, но пероксисомы являются наиболее распространенными.

  • Плазменная мембрана — Все живые клетки имеют плазматическую мембрану, которая закрывает их содержимое. У прокариот мембрана — это внутренний защитный слой, окруженный жесткой клеточной стенкой.Клетки эукариотических животных имеют только мембрану, которая удерживает и защищает свое содержимое. Эти мембраны также регулируют прохождение молекул внутрь и из клеток.

  • Рибосомы — Все живые клетки содержат рибосомы, крошечные органеллы, состоящие примерно из 60 процентов РНК и 40 процентов белка. У эукариот рибосомы состоят из четырех цепей РНК. У прокариот они состоят из трех цепей РНК.

Помимо оптического и электронного микроскопов, ученые могут использовать ряд других методов, чтобы исследовать тайны животной клетки.Клетки можно разбирать химическими методами, а их отдельные органеллы и макромолекулы выделять для исследования. Процесс фракционирования клеток позволяет ученым в больших количествах готовить определенные компоненты, например митохондрии, для исследования их состава и функций. Используя этот подход, клеточные биологи смогли назначить различные функции определенным участкам внутри клетки. Тем не менее, эра флуоресцентных белков вывела микроскопию на передний план в биологии, позволив ученым нацеливать живые клетки с помощью высоколокализованных зондов для исследований, которые не нарушают хрупкий баланс жизненных процессов.

НАЗАД В СТРУКТУРУ КЛЕТКИ

НАЗАД К ФЛУОРЕСЦЕНТНОЙ МИКРОСКОПИИ КЛЕТОК

Вопросы или комментарии? Отправить нам письмо.
© 1995-2019, автор — Майкл В. Дэвидсон и Государственный университет Флориды. Все права защищены. Никакие изображения, графика, программное обеспечение, сценарии или апплеты не могут быть воспроизведены или использованы каким-либо образом без разрешения владельцев авторских прав.Использование этого веб-сайта означает, что вы соглашаетесь со всеми юридическими положениями и условиями, изложенными владельцами.
Этот веб-сайт обслуживается нашим
Команда разработчиков графики и веб-программирования
в сотрудничестве с оптической микроскопией на
Национальная лаборатория сильного магнитного поля.
Последнее изменение: пятница, 13 ноября 2015 г., 14:18.
Счетчик доступа с 1 октября 2000 г .: 5890696
Микроскопы предоставлены:
,

Структура клетки

Все живые организмы состоят из клеток, и при делении живых клеток образуются новые клетки. Клетка — это мельчайшая единица жизни в организме. Клетка живет, и, как следствие, живет организм. Все, что организм делает для выживания, он делает для выживания своих клеток.

Микроскопы

Первые микроскопы состояли из одной линзы, похожей на увеличительное стекло. Их назвали простыми микроскопами. Позднее микроскопы были сконструированы с использованием двух линз.Их называют составными микроскопами. Верхняя линза, через которую вы смотрите, называется окуляром, а нижняя линза, которая находится рядом с предметным стеклом, называется линзой объектива. Их называют составными микроскопами. Степень увеличения составного микроскопа рассчитывается путем умножения увеличения двух линз. Поскольку эти микроскопы используют свет, чтобы видеть объекты, они называются световыми микроскопами.

Ниже представлена ​​схема составного светового микроскопа. Изучите различные части.Вы будете использовать микроскоп в своем исследовании биологии.

Схема микроскопа

Роберт Гук

В 1665 году Роберт Гук использовал световой микроскоп для изучения пробки. Он заметил, что пробка состоит из множества маленьких коробочек. Он назвал купе камеры, потому что они напоминали ему тюремные камеры.

Сейчас известно, что все живые существа состоят из клеток. Их измеряют с помощью микрометра. Обозначение микрометра — m.М — одна тысячная миллиметра.

Animal Cells

На приведенной ниже диаграмме изображено животное, которое можно увидеть в световой микроскоп. Все живое вещество клетки называется протоплазмой. Клетка окружена клеткой или плазматической мембраной. Ядро — это центр управления клеткой. Цитоплазма окружает ядро. Цитоплазма — это все внутри клетки, кроме ядра. В цитоплазме много мелких органелл. Именно здесь происходит большая часть деятельности ячейки.Цитоплазма на 90% состоит из воды. Их нельзя увидеть в световой микроскоп. О них мы поговорим позже.

Растительные клетки

На приведенной ниже диаграмме показана растительная клетка, которую можно увидеть в световой микроскоп. Все живое вещество растительной клетки еще называют протоплазмой. Клетка окружена клеткой или плазматической мембраной. В отличие от животной клетки, растительная клетка также окружена клеточной стенкой. Он сделан из целлюлозы и очень жесткий. Он поддерживает растительную клетку.Ядро — это центр управления клеткой. Цитоплазма окружает ядро. Вакуоль — это место хранения растительной клетки. Вакуоль содержит клеточный сок. Он состоит из сахаров, солей и пигментов. Хлоропласты содержат хлорофилл. Здесь происходит фотосинтез внутри клетки.

Ультраструктура клеток

С изобретением электронного микроскопа перед учеными открылся целый новый мир. Большинство световых микроскопов увеличивают образец до 1000 раз (1000X), но электронный микроскоп увеличивает образец в 250 000 раз и выше! Используя эти микроскопы, ученые смогли обнаружить части клетки, о которых раньше не видели и не знали.Мелкие детали клетки, видимые в электронный микроскоп, называются ультраструктурой.

Клеточная мембрана (плазменная мембрана)

Ниже представлена ​​диаграмма части плазматической мембраны. Обратите внимание, что они состоят из молекул фосфолипидов и белка. Фосфатные головки каждой молекулы находятся снаружи структуры, а липидный хвост каждой молекулы — на внутренней части мембраны. Расположение белка варьируется вдоль мембраны. Обратите внимание, что вдоль мембраны есть поры. Здесь материалы входят в камеру и выходят из нее.Части мембраны постоянно перемещаются. Вот почему мембрана считается жидкой. Это называется жидкой мозаичной моделью плазматической мембраны.

Функции плазменной мембраны

Мембраны позволяют некоторым материалам попадать в ячейку, но не всем материалам. Таким образом, мембрана называется полупроницаемой. Вода, кислород и углекислый газ свободно проходят через него, многие другие химические вещества не могут. Другой термин, используемый для этого аспекта мембраны, — избирательная проницаемость.

Мембрана удерживает содержимое клетки вместе, обеспечивая эффективную координацию ее деятельности. Это помогает ячейке сохранять свое содержимое.

Поддержите клетку.

Узнавать (ощущать) молекулы, которые их касаются.

Ядро

Ядро — это центр управления клеткой. Он окружен ядерной мембраной, которая позволяет молекулам входить в ядро ​​и покидать его так же, как плазматическая мембрана.

Ядро содержит ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота).ДНК организована в группы, называемые хромосомами. Это генетический материал клетки. Каждый организм имеет определенное количество хромосом в каждом ядре каждой клетки. У человека в каждой клетке 46 хромосом, а у круглых червей — 2. Если хромосомы не делятся, они называются хроматином. На этом этапе они удлиняются и переплетаются.

Молекула ДНК, когда клетка не делится (в форме хроматина):

Хромосома в начале деления клетки:

Гены расположены на хромосомах.Это структуры, которые контролируют производство белка. Таким образом гены определяют характеристики живого существа.

Ядро клетки содержит хромосомы, на которых расположены гены, состоящие из ДНК, кодирующей белки, основные ингредиенты живых существ.

Ядерные поры

Ядерные поры — это отверстия, через которые материалы входят в ядро ​​и покидают его. Через эти поры между цитоплазмой и ядром могут проходить большие молекулы.1 пример — это РНК от ядра к цитоплазме и нуклеотиды от цитоплазмы к ядру. Об этом мы поговорим позже в другой главе вашего текста.

Стрелками показана ядерная пора.

Ядрышко

Ядрышко — это область, где образуются рибосомы. Рибосомы состоят из РНК. Ядрышко содержит много рРНК (рибосомная РНК)

Митохондрии

Митохондрии называют «электростанциями» клетки. Здесь происходит клеточное дыхание.Конечным продуктом клеточного дыхания является энергия. Клетки мышц и печени имеют много митохондрий и производят много энергии. Митохондрии имеют 2 мембраны. Внутренняя мембрана складчатая. Здесь, в складках, выделяется энергия. Чем больше складок, тем больше выделяется энергии. Складки увеличиваются во время упражнений и активности, а во время отдыха они уменьшаются.

В общем:
1. Здесь выполняются аэробные этапы дыхания.
2. 36 из 38 АТФ (энергетических молекул) из одной молекулы глюкозы производятся в митохондрии.
3. Печень, мышечные и нервные клетки богаты митохондриями.
4. В костных и жировых клетках мало митохондрий.
5. Клетки корневых волосков и меристематические клетки растений имеют большое количество митохондрий.
6. В клетках наземной ткани ствола и корня растений мало митохондрий.

Хлоропласты

Это место, где у зеленых растений происходит фотосинтез. Зеленый пигмент, называемый хлорофиллом, хранится в хлоропластах.
Ниже представлена ​​ультраструктура хлоропласта.

Рибосомы

Рибосомы состоят из РНК и белка. Они участвуют в синтезе белка. Они производят белок из аминокислот. Это будет обсуждаться в следующей главе вашего текста.

Другие клеточные структуры

Ниже приведена обобщенная ультраструктура клетки животного и растения. Мы не обсудили все обозначенные части, поскольку они не являются частью вашей программы или будут обсуждаться позже в программе. Ниже диаграмм приведены определения терминов, которые не обсуждались.

Аппарат Гольджи — уплощенная, слоистая, похожая на мешочек органелла, которая выглядит как стопка блинов и расположена рядом с ядром. Он производит мембраны, окружающие лизосомы. Тело Гольджи упаковывает белки и углеводы в мембраносвязанные везикулы для «экспорта» из клетки.
Эндоплазматический ретикулум — Эндоплазматический ретикулум содержит сеть ответвляющихся и соединяющихся канальцев диаметром от 400 до 700 ангстрем (1 ангстрем равен 10-9 м). Было подсчитано, что 1 мл ткани печени содержит около 11 квадратных метров эндоплазматической сети.Обволакивающие мембраны имеют толщину от 50 до 60 ангстрем и имеют ту же субструктуру, что и плазматическая мембрана. В клетке обнаруживаются два паттерна: гладкая эндоплазматическая сеть и грубая эндоплазматическая сеть. Шероховатая эндоплазматическая сеть покрыта равномерно расположенными рибосомными гранулами. В гладкой эндоплазматической сети отсутствуют рибосомы, синтезирующие белки. Гладкая эндоплазматическая сеть, богатая множеством ферментов, чаще всего встречается в клетках, участвующих в синтезе липидов, триглицеридов, липопротеиновых комплексов и стероидов.

Центриоли. Центриоли обычно появляются в клетках животных в виде двух цилиндров, расположенных под прямым углом друг к другу, близко к ядру. При просмотре в электронный микроскоп цилиндры выглядят как девять пучков крошечных микротрубочек, расположенных по кругу. Центриоли помогают формировать волокна веретена. Волокна веретена — это микротрубочки, которые перемещают хромосомы во время деления клетки.

Различия между растением и животной клеткой

Ниже приведена диаграмма, показывающая общие различия между растительной и животной клеткой.

Без хлоропластов

Клетки растений

Клетки животных

Обладают жесткими клеточными стенками

Нет клеточных стенок

42 9014

Содержат хлорофилл

Не содержат хлорофилл

Тонкая подкладка

cytoplasm Вакуоль , заполненная клеточным соком

Маленькие (если есть) вакуоли

Прокариотические и эукариотические клетки

Все живые существа могут быть эукариотическими.

Прокариотические клетки не имеют ядра. У них нет мембраносвязанных органелл, таких как ядра, митохондрии или хлоропласты. Все прокариоты помещаются в Королевство Монера, то есть в бактерии.

Эукариотические клетки имеют мембраносвязанное ядро. Органеллы, связанные с мембраной, такие как ядра, митохондрии и хлоропласты, присутствуют только в эукариотических клетках. Протисты, грибы, растения и животные — эукариотические организмы.

Средняя оценка: 0 отзывов.Структура и функции ячеек

| Клетки: основные единицы жизни

2.3 Структура и функции клетки (ESG4S)

Раздел 3: Структура и функции ячеек

В этом разделе учащиеся расширяют свои знания и изучают различные клеточные структуры и связанные с ними функции. Необходимо представить роли органелл внутри клеток и связать структуру и расположение органелл с их функцией.

Ячейки различаются по размеру, форме и структуре и поэтому выполняют специальные функции.Свяжите это с тканями. Различия между растительными и животными клетками можно отнести к 9-й степени

.

Клеточная теория (ESG4T)

Клеточная теория, разработанная в 1839 году микробиологами Шлейденом и Шванном, описывает свойства клеток. Это объяснение взаимоотношений между клетками и живыми существами. Теория утверждает, что:

  • Все живое состоит из клеток и их продуктов.
  • новых клеток создаются в результате деления старых клеток на две.
  • клеток — это основные строительные блоки жизни.

Теория клеток применима ко всем живым существам, большим или маленьким. Современное понимание теории клетки расширяет концепции первоначальной теории клетки, чтобы включить следующее:

  • Активность организма зависит от общей активности независимых клеток.
  • Поток энергии происходит в клетках за счет расщепления углеводов при дыхании.
  • Ячейки содержат информацию, необходимую для создания новых ячеек. Эта информация известна как «наследственная информация» и содержится в ДНК.
  • Содержимое клеток близких видов в основном одинаковое.
ДНК

(наследственная информация клеток) передается от «родительских» клеток к «дочерним» клеткам во время деления клеток. Вы узнаете об этом больше в следующей главе: Деление клеток .

Клетки — самая маленькая форма жизни; функциональные и структурные единицы всего живого. Ваше тело содержит несколько миллиардов клеток, сгруппированных по более чем 200 основным типам, с сотнями специфичных для клеток функций.

Некоторые функции, выполняемые клетками, настолько важны для существования жизни, что их выполняют все клетки (например, клеточное дыхание). Другие узкоспециализированные (например, фотосинтез).

На рис. 2.9 показан двухмерный чертеж животной клетки. На схеме показаны структуры, видимые внутри клетки при большом увеличении. Эти структуры образуют ультраструктуру клетки .

Рис. 2.9: Диаграмма ультраструктуры клетки животного происхождения.

  1. В парах обсудите различные органы человеческого тела и то, как они функционируют.
  2. Как вы думаете, как функционируют клетки?

Моделирование: 2CP5

Видео: 2CP6

Моделирование: 2CP7

Видео: 2CP8

Видео: 2CP9

Теперь мы рассмотрим некоторые основные клеточные структуры и органеллы в клетках животных и растений.

Клеточная стенка (ESG4V)

Клеточная стенка — это жесткий неживой слой, который находится вне клеточной мембраны и окружает клетку. У растений, бактерий и грибов есть клеточные стенки. У растений стена состоит из целлюлозы.Он состоит из трех слоев, которые помогают поддерживать растение. Эти слои включают среднюю пластинку, первичную клеточную стенку и вторичную клеточную стенку.

Средняя пластина : отделяет одну ячейку от другой. Это тонкий мембранный слой снаружи клетки, состоящий из липкого вещества, называемого пектином.

Первичная клеточная стенка : Находится внутри средней ламели и в основном состоит из целлюлозы.

Вторичная клеточная стенка : расположена рядом с клеточной мембраной.Он состоит из толстого и жесткого слоя целлюлозы, который удерживается твердым водонепроницаемым веществом, называемым лигнином. Он содержится только в клетках, которые обеспечивают механическую поддержку растений.

Человеческое тело не может расщепить целлюлозу клеточных стенок, потому что мы не производим фермент целлюлазу.

Рис. 2.10: Микрофотографии диатомовых водорослей, полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа, демонстрирующие внешний вид клеточной стенки. Шкала: A, B, D: 10 мкм, C 20 мкм

Функции клеточной стенки

  • Основная функция стены — защищать внутренние части растительной клетки, она придает растительным клеткам более однородную и правильную форму и обеспечивает поддержку тела растения.
  • Клеточная стенка полностью проницаема для воды и минеральных солей, что позволяет распределять питательные вещества по всему растению.
  • Отверстия в клеточной стенке, называемые плазмодесмами, содержат нити цитоплазмы, соединяющие соседние клетки. Это позволяет клеткам взаимодействовать друг с другом, позволяя молекулам перемещаться между растительными клетками.

Клеточная мембрана (ESG4W)

Клеточная мембрана , также называемая плазматической мембраной, физически отделяет внутриклеточное пространство (внутри клетки) от внеклеточной среды (вне клетки).Все клетки растений и животных имеют клеточные мембраны. Клеточная мембрана окружает и защищает цитоплазму . Цитоплазма является частью протоплазмы и является живым компонентом клетки.

Клеточная мембрана состоит из двойного слоя (бислоя) специальных липидов (жиров), называемых фосфолипидами . Фосфолипиды состоят из гидрофильной (водолюбивой) головы и гидрофобной (водобоязненной) хвостовой части. Гидрофобная головка фосфолипида полярная (заряженная) и поэтому может растворяться в воде.Гидрофобный хвост неполярный (незаряженный) и не может растворяться в воде.

Липидный бислой формируется спонтанно из-за свойств молекул фосфолипидов. В водной среде полярные головы пытаются образовать водородные связи с водой, в то время как неполярные хвосты пытаются вырваться из воды. Проблема решается формированием бислоя, поскольку гидрофильные головки могут указывать наружу и от водородных связей с водой, а гидрофобные хвосты обращены друг к другу и « защищены » от молекул воды (Рисунок 2.11.

Рис. 2.11: Липидный бислой, показывающий расположение фосфолипидов, содержащих гидрофильные полярные головки и гидрофобные неполярные хвосты.

Вспомните структуру липидных молекул из предыдущей главы о химии жизни .

Все обмены между клеткой и окружающей средой должны происходить через клеточную мембрану. Клеточная мембрана избирательно проницаема для ионов (например, водорода, натрия), небольших молекул (кислород, углекислый газ) и более крупных молекул (глюкоза и аминокислоты) и контролирует перемещение веществ в клетки и из них.Клеточная мембрана выполняет множество важных функций внутри клетки, таких как осмос, диффузия, транспортировка питательных веществ в клетку, процессы поглощения и секреции. Клеточная мембрана достаточно прочна, чтобы обеспечить клетке механическую поддержку, и достаточно гибка, чтобы клетки могли расти и двигаться.

Структура клеточной мембраны: модель жидкой мозаики

S.J. Сингер и Г.Л. Николсон предложили жидкостную мозаичную модель клеточной мембраны в 1972 году. Эта модель описывает структуру клеточной мембраны как жидкостную структуру с различными белковыми и углеводными компонентами, свободно диффундирующими через мембрану.Структура и функции каждого компонента мембраны представлены в таблице ниже. Таблица 2.2 относится к компонентам клеточной мембраны, показанным на диаграммах на рисунках 2.11 и 2.12.

Рис. 2.12: Жидкая мозаичная модель клеточной мембраны.

Компонент (см. Рисунок 2.12) Структура Функция
Двухслойный фосфолипид Состоит из двух слоев фосфолипидов.Каждый фосфолипид имеет полярную гидрофильную (водорастворимую) головку, а также неполярный гидрофобный (нерастворимый в воде) хвост. Это полупроницаемая структура, которая не позволяет материалам свободно проходить через мембрану, тем самым защищая внутри- и внеклеточную среду клетки.
Мембранные белки Это белки, которые обнаруживаются на мембране от внутренней части клетки (в цитоплазме) до внешней стороны клетки. Мембранные белки имеют гидрофильные и гидрофобные области, которые позволяют им вписываться в клеточную мембрану. Действуют как белки-переносчики, которые контролируют движение определенных ионов и молекул через клеточную мембрану.
Гликопротеины Состоят из коротких углеводных цепей, прикрепленных к полипептидным цепям, и находятся во внеклеточных областях мембраны. Эти белки полезны для распознавания от клетки к клетке.
Гликолипиды Углеводные цепи, прикрепленные к фосфолипидам на внешней поверхности мембраны. Действуют как сайты узнавания для определенных химических веществ и играют важную роль в прикреплении клеток к клеткам с образованием тканей.

Таблица 2.2: Структура и функции компонентов клеточной мембраны.

Дополнительное описание модели жидкой мозаики можно посмотреть по адресу:

Видео: 2CPC

Движение через мембраны (ESG4X)

Перемещение веществ через клеточные мембраны необходимо, поскольку оно позволяет клеткам приобретать кислород и питательные вещества, выводить продукты жизнедеятельности и контролировать концентрацию необходимых веществ в клетке (например,г кислорода, воды, гормонов, ионов и т. д.). Ключевые процессы, посредством которых происходит такое движение, включают диффузию , осмос, облегченную диффузию и активный транспорт .

Узнайте о различных способах перемещения молекул через клеточные мембраны.

Видео: 2CPD

1. Распространение

Распространение — это перемещение веществ из области высокой концентрации в область низкой концентрации. Следовательно, считается, что он встречается на ниже градиента концентрации .На приведенной ниже диаграмме показано движение растворенных частиц в жидкости до тех пор, пока они не станут случайным образом распределены.

Диффузия — это движение молекул из области с более высокой концентрацией в область с более низкой концентрацией. Это пассивный процесс (т.е. не требует затрат энергии).

Диффузия — это пассивный процесс , что означает, что он не требует ввода энергии. Это может происходить через живую или неживую мембрану и может происходить в жидкой или газовой среде.Из-за того, что диффузия происходит через градиент концентрации, это может привести к перемещению веществ в клетку или из клетки. Примеры веществ, перемещаемых путем диффузии, включают двуокись углерода, кислород, воду и другие небольшие молекулы, которые могут растворяться в липидном бислое.

Наблюдайте за происходящим распространением, нажав на следующую ссылку.

Видео: 2CPF

Наблюдение за диффузией

Цель

Для наблюдения за диффузией.

Аппарат

  • 1 x \ (\ text {500} \) \ (\ text {ml} \) стакан
  • большая воронка
  • пластиковая соломинка
  • кристаллы перманганата калия

Метод

  1. Наполните химический стакан водой и дайте ему постоять несколько минут, чтобы движение воды прекратилось.
  2. Опустите в воду большую воронку так, чтобы она касалась дна стакана. Бросьте через соломинку несколько маленьких кристаллов перманганата калия. Осторожно и медленно снимите воронку.
  3. Обратите внимание на размер области, окрашенной перманганатом калия в начале эксперимента, через 5 минут, а затем через 20 минут.

Вопросы

  1. Что вы наблюдаете в химическом стакане?
  2. Что вы можете сделать на основании своих наблюдений?
  3. Объясните, как использование горячей воды повлияет на результаты этого эксперимента (помните, что при объяснении вам необходимо указать причину своего ответа).

Наблюдение за диффузией

Вопросы

  1. Что вы наблюдаете в химическом стакане?
  2. Что вы можете сделать на основании своих наблюдений?
  3. Объясните, как использование горячей воды повлияет на результаты этого эксперимента (помните, что при объяснении вам необходимо указать причину своего ответа).

ответы

  1. Пурпурный цвет медленно распространяется (распространяется) по всему стакану с водой, пока цвет не распределяется равномерно.
  2. Молекулы воды и перманганата калия должны постоянно перемещаться, чтобы фиолетовый цвет распространился по воде и распространился равномерно.
  3. Использование горячей воды ускорит процесс нанесения / распространения. Дополнительное тепло от воды дает частицам кинетическую энергию, которая позволяет им двигаться быстрее. Чем быстрее движутся частицы, тем быстрее цвет распространяется по стакану.

2. Осмос

Когда концентрация растворенных веществ в растворе низкая, концентрация воды высокая, и мы говорим, что имеется высокий потенциал воды .Осмос — это движение воды из области с более высоким водным потенциалом в область с более низким водным потенциалом через полупроницаемую мембрану, которая разделяет две области. Движение воды всегда происходит вниз по градиенту концентрации, то есть от более высокого водного потенциала (разбавленный раствор) к более низкому (концентрированный раствор). Осмос — это пассивный процесс, не требующий затрат энергии. Клеточные мембраны пропускают молекулы воды, но не пропускают молекулы большинства растворенных веществ, например.грамм. соль и сахар, чтобы пройти. Когда вода попадает в клетку через осмос, она создает давление, известное как осмотическое давление .

Рисунок 2.14: Осмос — это движение воды из области с высоким водным потенциалом в область с низким водным потенциалом через полупроницаемую мембрану.

Наблюдайте за происходящим осмосом, перейдя по следующей ссылке.

Видео: 2CPG

В биологических системах осмос жизненно важен для выживания клеток растений и животных. На рис. 2.15 показано, как осмос влияет на эритроциты, когда они помещены в три разных раствора с разными концентрациями.

Рисунок 2.15: Влияние гипертонических, изотонических и гипотонических растворов на эритроциты.
Гипертонический (концентрированный) Изотонический Гипотонический (разбавленный)
Среда сконцентрирована с более низким водным потенциалом, чем внутри клетки, поэтому клетка будет терять воду из-за осмоса. Концентрация воды внутри и снаружи клетки одинакова, и нет никакого движения воды через клеточную мембрану.(Вода будет продолжать двигаться через мембрану, но вода будет входить и выходить из клетки с той же скоростью.) Среда имеет более высокий водный потенциал (более разбавленный), чем клетка, и вода будет перемещаться в клетку посредством осмоса, и в конечном итоге может привести к взрыву ячейки.

Клетки растений используют осмос для поглощения воды из почвы и транспортировки ее к листьям. Осмос в почках поддерживает необходимый уровень воды и соли в организме и крови.

Прогнозирование направления осмоса

Цель

Предсказать направление осмоса.

Аппарат

  • 1 x \ (\ text {500} \) \ (\ text {ml} \) стакан
  • 1 картофель крупный
  • картофелечистка / скальпель
  • 2 штифта
  • концентрированный раствор сахароза / сахар. Для этого добавьте 100 г сахара в 200 мл воды.

Метод

  1. Снимите кожуру с картофеля большого размера с помощью скальпеля / картофелечистки.
  2. Обрежьте его один конец, чтобы сделать основание плоским.
  3. Сделайте в картофеле полость почти до дна картофеля.
  4. Добавьте концентрированный сахарный раствор в полость картофеля примерно наполовину. Отметьте уровень, вставив булавку на уровень сахарного раствора (вставьте стержень под углом в углубление на уровне) (Рисунок 2.16 A).
  5. Осторожно поместите картофель в стакан с водой.
  6. Посмотрите, что происходит с уровнем сахарного раствора в картофеле.
  7. Через 15-20 минут отметьте уровень, вставив вторую булавку на уровне раствора сахара (вставьте как первую булавку) (Рисунок 2.16 В).
Рисунок 2.16: Использование картофеля для исследования осмоса.

Вопросы

  1. Что вы наблюдаете, происходящее с уровнем раствора внутри картофеля?
  2. Какой вывод вы можете сделать на основании своего наблюдения?
  3. Какие условия были выполнены в этом эксперименте, что отличает этот тип переноса от диффузионного?

Прогнозирование направления осмоса

Вопросы

  1. Что вы наблюдаете, происходящее с уровнем раствора внутри картофеля?
  2. Какой вывод вы можете сделать на основании своего наблюдения?
  3. Какие условия были выполнены в этом эксперименте, что отличает этот тип переноса от диффузионного?

ответы

  1. Уровень раствора внутри картофеля увеличивается.
  2. Вода выходит из картофеля в полость посередине. При этом в картофель из стакана набирается вода. Это означает, что раствор в полости гипертонический, а вода — гипотоническая.
  3. Полупроницаемые мембраны клеток картофеля препятствуют движению молекул сахара. Только вода движется. При диффузии все молекулы могут двигаться. При осмосе движется только вода, и она движется через полупроницаемую мембрану.

Посмотрите иллюстрацию диффузии и осмоса.

Видео: 2CPH

3. Облегченная диффузия

Облегченная диффузия — это особая форма диффузии, которая позволяет быстро обмениваться определенными веществами. Частицы захватываются белками-носителями, которые в результате меняют свою форму. Изменение формы вызывает высвобождение частиц с другой стороны мембраны. Облегченная диффузия может происходить только через живые биологические мембраны, содержащие белки-носители. Вещество транспортируется через белок-носитель из области высокой концентрации в область низкой концентрации, пока не распределяется случайным образом.Следовательно, движение происходит на вниз по градиенту концентрации .

Рисунок 2.17: Облегченная диффузия в клеточной мембране, показаны ионные каналы и белки-носители.

Примеры веществ, перемещаемых посредством облегченной диффузии, включают все полярные молекулы, такие как глюкоза или аминокислоты.

4. Активный транспорт

Активный перенос — это перемещение веществ против градиента концентрации из области низкой концентрации к высокой концентрации с использованием подводимой энергии.В биологических системах эта энергия присутствует в форме аденозинтрифосфата (АТФ) . Процесс переносит вещества через мембранный белок. Перемещение веществ является избирательным через белки-носители и может происходить в клетку или из клетки.

АТФ и АДФ — это молекулы, участвующие в перемещении энергии внутри клеток. Вам не обязательно знать эти имена полностью, вы узнаете о них больше позже.

Рисунок 2.18: Натрий-калиевый насос является примером первичного активного транспорта.

Примеры перемещаемых веществ включают ионы натрия и калия, как показано на рис. 2.18

.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о