Строение животной и растительной клетки

Клетки животных и растений, как многоклеточных, так и одноклеточных, в принципе сходны по своему строению. Различия в деталях строения клеток связаны с их функциональной специализацией.

Строение животной (слева) и растительной (справа) клеток

Основными элементами всех клеток являются ядро и цитоплазма. Ядро имеет сложное строение, изменяющееся на разных фазах клеточного деления, или цикла. Ядро неделящейся клетки занимает приблизительно 10—20% ее общего объема. Оно состоит из кариоплазмы (нуклеоплазмы), одного или нескольких ядрышек (нуклеол) и ядерной оболочки. Кариоплазма представляет собой ядерный сок, или кариолимфу, в которой находятся нити хроматина, образующие хромосомы.

Обязательными элементами ядра являются хромосомы, имеющие специфическую химическую и морфологическую структуру. Они принимают активное участие в обмене веществ в клетке и имеют прямое отношение к наследственной передаче свойств от одного поколения к другому.

Цитоплазма клетки обнаруживает весьма сложное строение. Введение методики тонких срезов и электронной микроскопии позволило увидеть тонкую структуру основной цитоплазмы.

Строение клетки по данным электронной микроскопии

Установлено, что последняя состоит из параллельно расположенных сложных структур, имеющих вид пластинок и канальцев, на поверхности которых располагаются мельчайшие гранулы диаметром 100—120 Å. Эти образования названы эндоплазматическим комплексом. В состав этого комплекса включены различные дифференцированные органоиды: митохондрии, рибосомы, аппарат Гольджи, в клетках животных и низших растений — центросома, животных — лизосомы, у растений — пластиды. Кроме того, цитоплазме обнаруживается целый ряд включений, принимающих участие в обмене веществ клетки: крахмал, капельки жира, кристаллы мочевины и т. д.

Центриоли (клеточный центр) состоит из двух компонентов: триоли и центросферы — особым образом дифференцированного участка цитоплазмы. Центриоли состоят из двух мелких округлых колец. В электронном микроскопе видно, что эти тельца представляют собой систему строго ориентированных трубочек.

Митохондрии в клетках бывают разной формы: палочковидные, нулообразные и др. Полагают, что форма их может изменяться зависимости от функционального состояния клетки. Размеры митохондрии варьируют в значительных пределах: от 0,2 до 2—7 мк. клетках разных тканей они располагаются или равномерно по цитоплазме, или с большей концентрацией в определенных участках. Установлено, что митохондрии принимают участие в окислительных процессах обмена веществ клетки. Митохондрии состоят белков, липидов и нуклеиновых кислот. В них найден ряд ферментов, участвующих в аэробном окислении, а также связанных реакцией фосфорилирования. Полагают, что в митохондриях происходят все реакции цикла Кребса: большая часть освобождаются при этом энергии расходуется на работу клетки.

Строение митохондрий оказалось сложным. Поданным электрон-микроскопических исследований, они представляют собой тельца, суженные гидрофильным золем заключенные в избирательно проницаемую оболочку — мембрану, толщина которой около 80 Å. Митохондрии имеют слоистую структуру в виде системы утренних гребней-кристаллов, толщина которых 180—200 Å. Они отходят от внутренней поверхности мембран, образуя кольцобразные диафрагмы. Предполагается, что митохондрии размножаются путем деления. При делении клетки распределение их по крайним клеткам не подчиняется строгой закономерности, так как % по-видимому, могут быстро размножаться до необходимого клетки количества. По форме, величине и роли в биохимических процессах митохондрии являются характерными для каждого типа ни и вида организма.

При биохимических исследованиях цитоплазмы в ней найдены микросомы, которые представляют собой фрагменты мембран с структурой эндоплазматической сети.

В значительном количестве в цитоплазме находятся рибосомы размерам они варьируют от 150 до 350 Å и в световом микроскопе невидимы. Особенностью их является высокое содержание РНК и белков: около 50% всей клеточной РНК находится в рибосомах, что указывает на большое значение последних в деятельности клетки.

Установлено, что рибосомы участвуют в синтезе клеточных белков под контролем ядра. Репродукция самих рибосом также контролируется ядром; в отсутствии ядра они теряют способность синтезировать цитоплазматические белки и исчезают.

В цитоплазме имеется также аппарат Гольджи. Он представляет систему гладких мембран и канальцев, располагающихся вокруг ядра или полярно. Предполагают, что этот аппарат обеспечивает выделительную функцию клетки. Тонкое строение его остается еще не выясненным.

Органоидами цитоплазмы являются также лизосомы — литические тела, выполняющие функцию пищеварения внутри клетки. Они открыты пока только в животных клетках. Лизосомы содержат активный сок — ряд ферментов, способных расщеплять белки, нуклеиновые кислоты и полисахариды, поступающие в клетку. В случае если мембрана лизосомы разрывается и ферменты переходят в цитоплазму, то они «переваривают» другие элементы, цитоплазмы и приводят к растворению клетки — «самопоеданию».

Для цитоплазмы растительных клеток характерно присутствие пластид, которые осуществляют фотосинтез, синтез крахмала и пигментов, а также белков, липидов и нуклеиновых кислот. По окраске и выполняемой функции пластиды могут быть разделены на три группы: лейкопласты, хлоропласты и хромопласты. Лейкопласты — бесцветные пластиды, участвующие в синтезе крахмала из сахаров. Хлоропласты представляют белковые тела более плотной консистенции, чем цитоплазма; наряду с белками они содержат много липидов. Белковое тело (строма) хлоропластов несет пигменты, в основном — хлорофилл, чем и объясняется их зеленая окраска, хлоропласты осуществляют фотосинтез. Хромопласты содержат пигменты — каротиноиды (каротин и ксантофилл).

Пластиды размножаются путем прямого деления и, по-видимому, не возникают в клетке заново. До сих пор нам не известен принцип их распределения по дочерним клеткам при делении. Возможно, что строгого механизма, обеспечивающего равное распределение, не существует, так как необходимое число их может быстро восстанавливаться. При бесполом и половом размножении растений через материнскую цитоплазму могут наследоваться признаки, определяемые свойствами пластид.

Здесь мы не будем останавливаться на особенностях изменений отдельных элементов клетки в связи с выполняемыми ими физиологическими функциями, так как это входит в область изучения цитологии, цитохимии, цитофизики и цитофизиологии. Однако следует отметить, что в последнее время исследователи приходят к очень важному выводу в отношении химической характеристики органелл цитоплазмы: ряд из них, такие как митохондрии, пластиды и даже центриоли, имеет собственную ДНК. Какова роль ДНК и каково состояние, в котором она находится, остается пока неясным.

Мы познакомились с общей структурой клетки лишь для того, чтобы в последующем оценить роль отдельных ее элементов в обеспечении материальной преемственности между поколениями, т. е. в наследственности, ибо все структурные элементы клетки принимают участие в ее сохранении. Следует, однако, иметь в виду, что, хотя наследственность и обеспечивается всей клеткой как единой системой, ядерные структуры, а именно хромосомы, занимают при этом особое место.

Хромосомы, в отличие от органелл клетки, представляют собой уникальные структуры, характеризующиеся постоянством качественного и количественного состава. Они не могут взаимозаменять друг друга. Несбалансированность хромосомного набора клетки приводит в конечном счете к ее гибели.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Строение клетки — Энциклопедия по биологии

Формы клеток очень разнообразны. У одноклеточных каждая клетка — отдельный организм. Ее форма и особенности строения связаны с условиями среды, в которых обитает данное одноклеточное, с его образом жизни.

Различия в строении клеток

Тело каждого многоклеточного животного и растения слагается из клеток, различных по внешнему виду, что связано с их функциями. Так, у животных сразу можно отличить нервную клетку от мышечной или эпителиальной клетки (эпителий—покровная ткань). У растений неодинаково строение клетки листа, стебля и т.

д.
Столь же изменчивы и размеры клеток. Самые мелкие из них (некоторые бактерии) не превышают 0,5 мкм Величина клеток многоклеточных организмов колеблется от нескольких микрометров (диаметр лейкоцитов человека 3—4 мкм, диаметр эритроцитов — 8 мкм) до огромных размеров (отростки одной нервной клетки человека имеют длину более 1 м). У большинства клеток растений и животных величина их диаметра колеблется от 10 до 100 мкм.
Несмотря на разнообразие строения форм и размеров, все живые клетки любого организма сходны по многим признакам внутреннего строения. Клетка — сложная целостная физиологическая система, в которой осуществляются все основные процессы жизнедеятельности: обмен веществ и энергии, раздражимость, рост и самовоспроизведение.

Основные компоненты в строение клетки

Основные общие компоненты клетки — наружная мембрана, цитоплазма и ядро. Клетка может жить и нормально функционировать лишь при наличии всех этих компонентов, которые тесно взаимодействуют друг с другом и с окружающей средой.

Рисунок. 2. Строение клетки: 1 — ядро, 2 — ядрышко, 3 — ядерная мембрана, 4 — цитоплазма, 5 — аппарат Гольджи, 6 — митохондрии, 7 — лизосомы, 8—эндоплазматическая сеть, 9 — рибосомы, 10 — клеточная мембрана

Строение наружной мембраны. Она представляет собой тонкую (около 7,5 нм2 толщиной) трехслойную оболочку клетки, видимую лишь в электронном микроскопе. Два крайних слоя мембраны состоят из белков, а средний образован жироподобными веществами. В мембране есть очень мелкие поры, благодаря чему она легко пропускает одни вещества и задерживает другие. Мембрана принимает участие в фагоцитозе (захватывание клеткой твердых частиц) и в пиноцитозе (захватывание клеткой капелек жидкости с растворенными в ней веществами). Таким образом мембрана сохраняет целостность клетки и регулирует поступление веществ из окружающей среды в клетку и из клетки в окружающую ее среду.
На своей внутренней поверхности мембрана образует впячивания и разветвления, глубоко проникающие внутрь клетки. Через них наружная мембрана связана с оболочкой ядра, С другой стороны, мембраны соседних клеток, образуя взаимно прилегающие впячивания и складки, очень тесно и надежно соединяют клетки в многоклеточные ткани.

Цитоплазма представляет собой сложную коллоидную систему. Ее строение: прозрачный полужидкий раствор и структурные образования. Общими для всех клеток структурными образованиями цитоплазмы являются: митохондрии, эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи и рибосомы (рисунок. 2). Все они вместе с ядром представляют собой центры тех или иных биохимических процессов, в совокупности составляющих обмен веществ и энергии в клетке. Эти процессы чрезвычайно разнообразны и протекают одновременно в микроскопически малом объеме клетки. С этим связана общая особенность внутреннего строения всех структурных элементов клетки: несмотря на малые размеры, они имеют большую поверхность, на которой располагаются биологические катализаторы (ферменты) и осуществляются различные биохимические реакции.

Митохондрии (рисунок. 2, 6) — энергетические центры клетки. Это очень мелкие, но хорошо видимые в световом микроскопе тельца   (длина   0,2— 7,0 мкм). Они   находятся в цитоплазме и значительно   варьируют по форме и числу в     разных    клетках. Жидкое  содержимое митохондрий заключено в две трехслойные оболочки, каждая из которых имеет такое же строение, как  и наружная мембрана клетки.      Внутренняя оболочка митохондрии образует многочисленные впячивания и неполные     перегородки внутри тела митохондрии (рисунок. 3). Эти впячивания  называются кристами.    Благодаря им при малом объеме достигается       резкое увеличение   поверхностей, на которых осуществляются     биохимические   реакции   и среди них прежде всего   реакции   накопления   и   освобождения энергии при помощи ферментативного превращения адено-зиндифосфорной кислоты в аденозинтрифосфорную кислоту и наоборот.

Рисунок. 3. Схема строения митохондрии: 1 — наружная оболочка. 2 — внутренняя оболочка, 3 — гребни оболочки, направленные внутрь митохондрии

Эндоплазматическая сеть (рисунок. 2, 8) представляет собой многократно разветвленные впячивания наружной мембраны клетки. Мембраны эндоплазматической сети обычно расположены попарно, а между ними образуются канальцы, которые могут расширяться в более значительные полости, заполненные продуктами биосинтеза. Вокруг ядра мембраны, слагающие эндоплазматическую сеть, непосредственно переходят в наружную мембрану ядра. Таким образом, эндоплазматическая сеть связывает воедино все части клетки. В световом микроскопе, при осмотре строения клетки, эндоплазматическая сеть не видна.

В строение клетки различают шероховатую и гладкую эндоплазматическую сеть. Шероховатая эндоплазматическая сеть густо окружена рибосомами, где происходит синтез белков. Гладкая эндоплазматическая сеть лишена рибосом и в ней осуществляются синтез жиров и углеводов. По канальцам эндоплазматической сети осуществляется внутриклеточный обмен веществами, синтезируемыми в различных частях клетки, а также обмен между клетками. Вместе с тем эндоплазматическая сеть как более плотное структурное образование выполняет функцию остова клетки, придавая ее форме определенную устойчивость.

Рибосомы (рисунок. 2, 9) находятся как в цитоплазме клетки, так и в ее ядре. Это мельчайшие зернышки диаметром около 15—20 им, что делает их невидимыми в световом микроскопе. В цитоплазме основная масса рибосом сосредоточена на поверхности канальцев шероховатой эндоплазматической сети. Функция рибосом заключается в самом ответственном для жизнедеятельности клетки и организма в целом процессе — в синтезе белков.

Комплекс   Гольджи (рисунок.   2,   5) сначала был найден только в животных клетках. Однако в последнее время и в растительных клетках обнаружены аналогичные структуры.  Строение структуры комплекса Гольджи близка к структурным образованиям эндоплазматической сети: это различной формы канальцы, полости и пузырьки, образованные трехслойными мембранами. Помимо того, в комплекс Гольджи входят довольно крупные вакуоли. В них накапливаются некоторые продукты синтеза, в первую очередь ферменты и гормоны. В определенные периоды жизнедеятельности клетки эти зарезервированные вещества могут быть выведены из данной клетки через эндоплазматическую сеть и вовлечены в обменные процессы организма в целом.

Клеточный центр — образование, до сих пор описанное только в клетках животных и низших растений. Он состоит из двух центриолей, строение каждой из которых представляет собой цилиндрик размером до 1 мкм. Центриоли играют важную роль в митотическом делении клеток. Кроме описанных постоянных структурных образований, в цитоплазме различных клеток периодически появляются те или иные включения. Это капельки жира, крахмальные зерна, кристаллики белков особой формы (алейроновые зерна) и др. В большом количестве такие включения встречаются в клетках запасающих тканей. Однако и в клетках других тканей такие включения могут существовать как временный резерв питательных веществ.

Ядро (рисунок. 2, 1), как и цитоплазма с наружной мембраной,— обязательный компонент подавляющего большинства клеток. Лишь у некоторых бактерий, при рассмотрении строения их клеток, не удалось выявить структурно оформленного ядра, но в их клетках обнаружены все химические вещества, присущие ядрам других организмов. Нет ядер в некоторых специализированных клетках, потерявших способность делиться (эритроциты млекопитающих, ситовидные трубки флоэмы растения). С другой стороны, существуют многоядерные клетки. Ядро играет очень важную роль в синтезе белков-ферментов, в передаче наследственной информации из поколения в поколение, в процессах индивидуального развития организма.

Ядро неделящейся клетки имеет ядерную оболочку. Она состоит из двух трехслойных мембран. Наружная мембрана связана через эндоплазматическуго сеть с клеточной мембраной. Через всю эту систему осуществляется постоянный обмен веществами между цитоплазмой, ядром и средой, окружающей клетку. Кроме того, в оболочке ядра есть поры, через которые также осуществляется связь ядра с цитоплазмой. Внутри ядро заполнено ядерным соком, в котором находятся глыбки хроматина, ядрышко и рибосомы. Хроматин образован белком и ДНК. Это тот материальный субстрат, который перед делением клетки оформляется в хромосомы, видимые в световом микроскопе.

Хромосомы — постоянные по числу и форме образования, одинаковые для всех организмов данного вида. Перечисленные выше функции ядра в первую очередь связаны с хромосомами, а точнее — с ДНК, входящей в их состав.

Ядрышко (рисунок. 2,2) в количестве одного или нескольких присутствует в ядре неделящейся клетки и хорошо видно в световом микросколе. В момент деления клетки оно исчезает. В самое последнее время выяснена огромная роль ядрышка: в нем формируются рибосомы, которые затем из ядра поступают в цитоплазму и там осуществляют синтез белков.

Все сказанное в равной мере относится и к клеткам животных, и к клеткам растений. В связи со спецификой обмена веществ, роста и развития растении и животных в строении клеток тех и других имеются дополнительные структурные особенности, отличающие растительные клетки от клеток животных. Подробнее об этом написано в разделах «Ботаника» и «Зоология»; здесь же отметим лишь самые общие различия.

Клеткам животных, кроме перечисленных составных частей, в строени клетки, присущи особые образования — лизосомы. Это ультрамикроскопические пузырьки в цитоплазме, наполненные жидкими пищеварительными ферментами. Лизосомы осуществляют функцию расщепления веществ пищи на более простые химические вещества. Есть отдельные указания, что лизосомы встречаются и в растительных клетках.
Самые характерные структурные элементы растительных клеток (кроме тех общих, которые присущи всем клеткам) — пластиды. Они существуют в трех формах: зеленые хлоропласты, красно-оранжево-желтые
хромопласты и бесцветные лейкопласты. Лейкопласты при определенных условиях могут превращаться в хлоропласты (позеленение клубня картофеля), а хлоропласты в свою очередь могут становиться хромопластами (осеннее пожелтение листьев).

Рисунок. 4. Схема строения хлоропласта: 1 — оболочка хлоропласта, 2 — группы пластинок, в которых совершается процесс фотосинтеза

Хлоропласты (рисунок 4)  представляют собой «фабрику» первичного   синтеза   органических веществ из неорганических   за счет солнечной энергии. Это небольшие тельца довольно разнообразной формы, всегда зеленого цвета благодаря присутствию хлорофилла.  Строение хлоропластов в клетке: имеют внутреннюю структуру, которая обеспечивает максимальное развитие   свободных   поверхностей. Эти поверхности создаются многочисленными тонкими пластинками,   скопления   которых находятся  внутри  хлоропласта.
С поверхности хлоропласт, как и другие структурные элементы цитоплазмы, покрыт двойной мембраной. Каждая из них в свою очередь трехслойна, как и наружная мембрана клетки.

 

Хромопласты по своей природе близки к хлоропластам, но содержат желтые, оранжевые и другие близкие к хлорофиллу пигменты, которые обусловливают окраску плодов и цветков у растений.
В отличие от животных растения растут в течение всей жизни. Это происходит как за счет увеличения числа клеток путем деления, так и за счет увеличения размеров самих клеток. При этом большая часть строения тела клетки оказывается занятой вакуолями. Вакуоли представляют собой расширившиеся просветы канальцев в эндоплазматической сети, наполненные клеточным соком.
Строение оболочки растительных клеток, кроме наружной мембраны,
состоят дополнительно из клетчатки (целлюлозы), которая образует толстую целлюлозную стенку на периферии наружной мембраны. У специализированных клеток эти стенки часто приобретают специфические структурные усложнения (подробнее см. в разделе «Ботаника»).

Эта статья также доступна на Білоруська, Český, Deutsche, English, Español, Suomalainen, Français, Italiano, 日本, Norsk, Polski, Portugues, Українська и 中國

Клетка | Биология животных

Изобретение микроскопа открыло путь к познанию микроструктуры тела животных и растений, их строения. Клеточная теория — учение об общих чертах строения животных и растений, о клетке как элементарной структуре, о тканях, образованных клетками.

Использование электронного микроскопа, микроманипуляторов, физико-химических методов и т. д. углубило познание общего в строении клеток и особенного. Выяснено, что в деталях клетки имеют специфическое строение не только у организмов, далеко отстоящих в системе, но и у особей одного вида, и у клеток разных тканей в одном организме. Установлено также, что непрерывное физиологическое взаимодействие клеток в организме происходит через их поверхностную мембрану. Отошло в прошлое суждение о многоклеточном организме, как о «государстве клеток» (механистическая теория анатома Вир-хова). Клетки свое начало берут при дроблении яйца и в дальнейшем, численно возрастая путем деления, продолжают сохранять взаимосвязь.

Жизненные отправления клеток обусловлены целым организмом, закономерностями его роста и развития. В клетках происходит обмен веществ — процессы ассимиляции и диссимиляции. Новым стало и понимание физиологической роли межклеточных веществ.

В теле многоклеточных животных клетки дифференцированы в зависимости от их функций. Они различаются по размерам, форме и строению.

Большинство из клеток микроскопически малы, но некоторые достигают относительно большой величины. Например, отростки некоторых нервных клеток мозга крупных млекопитающих достигают длины свыше метра. Формы клеток (рис. 7) обусловлены их функцией и положением в организме. Встречаются клетки округлой, овальной, кубической, призматической, веретено-видной, звездчатой и других форм. Некоторые клетки не имеют постоянной формы, она изменяется путем образования временных выпячиваний.

Строение клеток животных отличается большой сложностью. Обычно в них можно различить наружную мембрану, цитоплазму, клеточное ядро (или ядра) и различные органоиды (рис. 8).

Рис. 7. Различные формы клеток животного;

/ — нервная клетка; 2—4 — клетки эпителия; 5 — клетка соединительной ткани; 6 — яйцеклетка; 7 — мышечная клетка

Рис. 8. Схема строения клетки животного:

/ — ядро; 2 — ядрышко; 3 — ядерная мембрана; 4 — цитоплазма;
5 — аппарат Гольджи; в — митохондрии; 7 — лизосома;         8
— андоилазматическая

сеть;
9 — рибосомы; 10 — клеточная мембрана

Наружная мембрана клеток животных, как правило, очень тонка (толщина около 10~ь см). Она состоит из трех слоев: наружного, среднего и внутреннего. Наружный и внутренний слои образованы белками, средний — липоидами. На внутренней поверхности мембрана образует складки и разветвления, переходящие в эндоплазматическую сеть цитоплазмы.

Мембрана служит защитной оболочкой клетки и активно участвует в регуляции обмена веществ между клеткой и окружающей средой.

Цитоплазма занимает большую часть тела клетки. Цитоплазма—сложная коллоидная система. В ее состав входят белки, часть которых соединена с липидами, различные соли, ферменты и большое количество воды. Общими для всех клеток структурными образованиями цитоплазмы являются эндоплазма-тическая сеть, аппарат Гольджи, рибосомы и митохондрии.

Эндоплазматическая сеть пронизывает всю цитоплазму клетки. Она представляет собой систему тончайших мембран. Около ядра мембраны переходят в мембраны ядерной оболочки. Эндоплазматическая сеть выполняет функцию остова клетки, а по ее канальцам и синусам происходит внутриклеточный обмен веществ, синтезируемых в различных частях клетки.

Аппарат Гольджи имеет структуру, близкую к структурным образованиям эндоплазматической сети. Он образован мембранами, ограничивающими более крупные вакуоли и мелкие пузырьки. Функции аппарата Гольджи еще недостаточно выяснены, но, вероятно, он служит для временного накапливания некоторых продуктов внутриклеточного синтеза, главным образом ферментов и гормонов. При определенном состоянии организма эти вещества могут быть выведены из клетки через эндоплазматическую сеть и вовлечены в обменные процессы всего организма.

Митохондрии
являются энергетическими центрами клетки и оказывают влияние на ее многие жизненные отправления. Это мелкие удлиненные тельца длиной 0,2—5 мкм. Они покрыты двухслойной оболочкой. Из внутреннего слоя оболочки в полость митохондрии направлены многочисленные гребни. Они резко увеличивают внутреннюю поверхность митохондрий, что важно для ускорения биохимических реакций накопления и превращения энергии в клетке.

Рибосомы
— мельчайшие зерна диаметром около 0,015 мкм, расположенные преимущественно на поверхности мембран эндо-плазматической сети. Они имеются также и в ядре клетки. Функция рибосом заключается в синтезе белков, которые затем по каналам эндоплазматической сети разносятся по всей клетке.

Центрозома присуща почти всем клеткам животного. Обычно она имеет вид светлого поля, в Котором размещены 1—2, реже больше мелких зернышек — центриол. В некоторых клетках, особенно находящихся в состоянии деления, от центрозомы ради-ально расходятся тончайшие лучи, образующие лучистую сферу. Центриоли принимают важное участие в расхождении хромосом при сложном делении клеток.

Нередко в цитоплазме клеток животных можно обнаружить различные тончайшие нити и волоконца. Одни из них служат как бы опорным каркасом клеток (тонофибриллы), другие обладают способностью сокращаться (например, миофибриллы мышечных клеток). В нервных клетках нити цитоплазмы (нейрофибриллы) участвуют в проведении нервных импульсов.

В цитоплазме клеток тела животных периодически наблюдаются различные временные включения (капельки жира, зерна и глыбки запасных белков и др. ). Они возникают и исчезают в зависимости от баланса обмена веществ. Железистые клетки содержат капли секрета, позднее выводимого из них. К клеточным включениям относятся и зерныш’ки различных пигментов — красящих веществ, придающих клеткам ту или иную окраску. Нередко наружный слой цитоплазмы (эктоплазма) отличается от ее внутренних частей (эндоплазмы) более плотной консистенцией и отсутствием включенных пузырьков и зерен.

Ядро присуще почти всем клеткам животных. Лишь некоторые специализированные клетки (например, красные кровяные клетки высших позвоночных) в процессе своего формирования утрачивают ядро. Ядра клеток животных разнообразны по величине и форме. Снаружи ядро клетки одето двухслойной ядерной мембраной. В ней имеются многочисленные поры, через которые осуществляется обмен веществ между ядром и цитоплазмой. Описана’ также система тончайших канальцев, которые связывают ядро со структурными элементами цитоплазмы. Кариоплазма — вещество ядра, содержит белки, липоиды, ферменты, минеральные вещества, нуклеиновые кислоты. В ядре расположены хромосомы и ядрышко. Хромосомы — носители наследственной информации. Число и форма их постоянны для данного вида животного. Они видны в период деления ядра. Ядрышко — мелкое тельце округлой формы, хорошо различимое в неделящихся клетках.

Общее строение животной клетки | Цитология. Реферат, доклад, сообщение, кратко, презентация, лекция, шпаргалка, конспект, ГДЗ, тест

Организм животного состоит из специальных функциональных единиц — клеток (рис. 2). Как у всех эукариот, клетки животных имеют ядро и другие элементы, выполняющие определенные функции. По­скольку у всех животных эти функции схожи, можно сделать вывод о том, что эукариоты имеют общее эволюционное происхождение. Это также является доказательством их единства.

Клеточные элементы работают скоординированно. Эта координа­ция обеспечивается протоплазмой, в которой выделяются ядро и ци­топлазма. Основные структурные элементы животной клетки состав­ляют клеточная мембрана (плазмалемма) и органоиды — эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, рибосомы, митохондрии, микротру­бочки, микрофиламенты и лизосомы. Ядро присутствует всегда, лишь эритроциты крови млекопитающих вторично лишены его. Кроме того, в цитоплазме животных клеток могут находиться временные включе­ния, продукты клеточного обмена веществ — капельки жира, глыбки гликогена, пигменты и т. д.

Клетки снаружи ограничены мембраной, строение и свойства кото­рой общие для всех типов клеток. Поэтому ее называют элементарной мембраной. Толщина мембраны достигает 5-10 нм. Строение ее свое­образно. Она состоит из двух наружных и одного внутреннего слоя (рис. 3). Наружные слои образованы белковыми молекулами, а внут­ренний — двойным рядом фосфолипидных молекул.

Рис. 2. Схема строения животной клетки: 1 — ядро, 2 — ядрышко, 3 — митохондрии; 4 — лизосомы, 5 — эндоплазматическая сеть, 6 — аппарат Гольджи, 7 — центриоли

Функции элементарных мембран разнообразны. Прежде всего мембрана является живым барьером, отделяющим внутриклеточное содержимое от внешней среды, что особенно важно для одноклеточных организмов. В то же время она действует как диффузионный ру­беж — разграничивает внутриклеточные и межклеточные участки ре­акций и создает градиенты концентраций веществ. Благодаря избира­тельной проницаемости для ионов K⁺, Na⁺, Cl^— мембрана также создает электрический градиент. Вещества могут проходить через мембрану по градиенту концентраций (так называемый пассивный транспорт), но могут и против него. В таком случае говорят об активном транс­порте, который нуждается в специальных механизмах и осуществляет­ся с затратой энергии. Вещества проникают в клетку как в жидком (пиноцитоз), так и в твердом (фагоцитоз) виде. Однако это уже отно­сится к питанию.

Функции мембран этим не ограничиваются. Мембраны способны запасать, преобразовывать и тратить энергию, в них происходят очень сложные реакции, причем в обычных для организма условиях, и, на­конец, мембраны являются сверхчувствительными приемниками и преобразователями различного рода сигналов, поступающих из внеш­ней среды. Практически мембрана прямо или косвенно принимает участие в любых биологических процессах. Материал с сайта http://doklad-referat.ru

Рис. 3. Схема строения клеточной мембраны

Между соседними клетками существуют участки, где мембраны вплотную прилегают друг к другу. На других же участках между клет­ками имеются щели, заполненные межклеточным веществом, которое обеспечивает химическую и электрическую интеграцию соседних кле­ток. Клеточные контакты чувствительных, нервных и мышечных кле­ток представлены синапсами.

У одноклеточных животных организм представлен одной клеткой, выполняющей все функции. У многоклеточных же одинаково устро­енные клетки входят в состав функционально различных комплексов, именуемых тканями. У животных распространены многие типы тка­ней. Основными из них являются эпителиальные, ограничивающие наружные поверхности и внутренние полости, и соединительные, вы­полняющие главным образом опорную функцию. А также специализирован­ные ткани — мышечная, нервная и железистая.

Особенности строения растительной клетки / Открытый урок

2.Обобщение и системати- зация ранее изученного материала.  (35 мин.)

План урока: (на экране) Значение зелёных растений в жизни и хозяйственной деятельности человека. Клетка – структурная и функциональная единица живых организмов. Сравнительная характеристика особенностей строения растительной и животной клеток. Общность химического состава и строения клеток — свидетельство единства происхождения всего живого на Земле. Практическая значимость знаний об особенностях клеточного строения.   (Листы контроля знаний приготовлены заранее на каждой парте).   Сегодня мы посвятим наш урок роли  растений в жизни и хозяйственной деятельности человека на основе знаний о клеточном строении. В этом нам помогут знания, которые вы приобрели на уроках биологии.   Фронтальный опрос учащихся по теме: «Появление и развитие клеточной теории». (Вопросы представлены на экране, для проверки правильности данных обучающимися ответов, на экране постепенно появляются правильные ответы). Какое изобретение  позволило открыть неизвестный ранее микромир? Что послужило началом изучения клетки? Рассказать о появлении и развитии клеточной теории. Как называется наука,изучающая строение и функционирование клеток? Охарактеризовать основные методы изучения клетки. Основные положения клеточной теории на современном этапе развития биологии. Как вы считаете, какое значение зелёных растений в жизни и хозяйственной деятельности человека? (На экране появляются фотографии) (Слайд №10) Возделывая разнообразные культуры и используя естественную растительность лугов, степей и пустынь, человек ежегодно получает необходимые продукты питания в виде зерна, клубней, корней, плодов и ягод; сырьё для промышленности, вырабатывающей растительные масла, крахмал, сахар, глюкозу, спирт, волокно, краски, лекарства и т. п., а также разнообразные корма для сельскохозяйственных животных. Огромные запасы используемого энергетического сырья в виде каменного угля, нефти, торфа и газа также представляют собой органические вещества, созданные растениями в прошлые геологические эпохи. (Слайд №11) Как вы считаете, в чём заключается практическое применение биологических знаний о строении клетки? (Слайд № 12,13)   При рассмотрении под микроскопом тонкого среза любой части растения можно легко убедиться, что он состоит из плотно прилегающих друг к другу клеток. Величина и форма клеток, составляющих разные органы растений, отличаются большим разнообразием, но принципиальная схема их строения одинакова. (Посмотрите рисунок 10 учебника на странице 30) (Слайд № 14,15)   Давайте рассмотрим, как выглядит растительная клетка под микроскопом на примере микропрепарата кожицы лука.   Что общего в строении всех клеток? О чём свидетельствует общность клеточного строения? Что появляется в строении растительной клетки? (Вакуоль, хлоропласты, клеточная стенка) (Слайд №14) Клетки растений, также как и клетки животных, заметно отличаются друг от друга по форме и размерам. Некоторые из них можно увидеть без микроскопа. (Слайд №15)   Растительная клетка отличается от животной следующими особенностями строения: 1) Растительная клетка имеет очень прочную клеточную стенку, состоящую из целлюлозы. Каковы её функции? (Слайд № 16,17) Клетки, окружённые  твёрдой оболочкой, могут воспринимать из окружающей среды необходимые им вещества только в растворённом состоянии. Поэтому растения питаются осмотически.     Как вы считаете, от чего зависит интенсивность питания растений?   Интенсивность питания зависит от величины поверхности тела растения, соприкасающейся с окружающей средой. Поэтому у растений тело больше расчленено, чем у животных. (Работа с гербарием).       Существование у растений твёрдых клеточных оболочек обусловливает ещё одну особенность растительных организмов – их неподвижность, в то время как у животных мало форм, ведущих прикреплённый образ жизни.   2) У растений в клетке имеются особые органоиды — пластиды.  (Слайд №18) Наличие пластид связано с особенностями обмена веществ растений, их автотрофным типом питания.  (Образование органических веществ из неорганических с использованием солнечной энергии – фотосинтез) (Слайд № 19) Выделяют три вида пластид: хлоропласты, хромопласты, лейкопласты. Каково строение различных видов пластид? Приведите примеры взаимного превращения пластид. (Слайд № 20)     3) В растительной клетке имеются вакуоли. Какова их функция? У растений слабо развита система выделения отбросов, поэтому вещества, ненужные клетке, накапливаются в вакуолях. Эти особенности отличают растительную клетку от животной. (Слайд № 21)    (Слайд № 22) Что общего в строении клеток растений и животных? Черты сходства свидетельствуют о родстве всех организмов, о единстве органического мира.       2.Каковы отличительные особенности в строении растительной клетки? Признаки различия говорят о том, что клетки вместе с их владельцами прошли длительный путь исторического развития. (Объяснение правильности выполнения задания №4 в листе контроля знаний).   Давайте мы с вами подведём итог нашего занятия. Как вы считаете для чего нам необходимы знания особенностей строения клетки? Как можно использовать полученные знания в практической деятельности? Каково влияние факторов внешней среды на рост и развитие клетки?  (Слайд № 23)

Запись плана урока.                               Отработка знаний, умений и навыков по ранее изученной теме.         Отвечают на предложенные вопросы. Выполняют задание №1 в листе — контроля знаний.           Отвечают на вопрос.     Принимают участие в диалоге с преподавателем.                         Принимают участие в диалоге. Самостоятельно делают выводы.     Предлагают свои ответы, участвуют в диалоге.   Рассматривают строение клетки. Делают необходимые записи. Предлагают свои ответы, участвуют в диалоге. Работают со слайдами. Делают необходимые записи. Работают с микроскопом.   Предлагают свои ответы.   Делают необходимые записи.               Участвуют в диалоге. Делают необходимые записи. Предлагают свои ответы, используя наглядный материал.   Выполняют задание в листе- контроля знаний. Предлагают свои ответы, участвуют в диалоге. Работают со слайдом. Отвечают на вопрос. Выполняют задание №2 в листе — контроля знаний.             Выполняют задание №3 в листе — контроля знаний.           Отвечают на вопрос.   Выполняют задание № 4 в листе — контроля знаний. Предлагают свои ответы, участвуют в диалоге. Работают со слайдом.

Методическая разработка практического занятия по ОУД.15 Биология «Сравнение строения клеток растений и животных по готовым микропрепаратам»

Лабораторные и практические работы занимают важное место в изучении курса биологии, так как способствуют более глубокому изучению этой науки, формированию практических и исследовательских умений, развитию творческого мышления, установлению связей между теоретическими знаниями и практической деятельностью человека, облегчают понимание фактического материала.

Данная методическая разработка предназначена для проведения практического занятия по учебной дисциплине ОУД.15 Биология «Сравнение строения клеток растений и животных по готовым микропрепаратам» на базе основного общего образования при подготовке специалистов среднего звена по специальности 34.02.01 Сестринское дело, с учётом естественнонаучного профиля с целью получения профессионального медицинского образования.

В методической разработке представлена пояснительная записка, которая отражает: тему, образовательные цели, применяемые образовательные педагогические технологии, характер и формы работы обучающихся, оснащение занятия.

Разработка включает в себя технологическую карту мероприятия, задания и указание для выполнения самостоятельной работы, эталоны ответов, рейтинговую систему оценки, приложения, список источников.

Для достижения познавательного интереса преподаватель мотивирует студентов через создание проблемной ситуации путем просмотра фрагмента видеофильма из истории научных открытий, а также рейтинговой системой оценки в качестве текущего контроля.

Разнообразные виды и формы заданий позволяют сделать изучение данной темы интересным, увлекательным, информативным.

Данная разработка призвана помочь преподавателям в повышении интереса обучающихся к изучению биологии, развитии их мышления, творческих способностей.

Методическая разработка предназначена для проведения практического занятия по теме «Сравнение строения клеток растений и животных по готовым микропрепаратам». Данная тема входит в раздел 1 «Учение о клетки» учебной дисциплины ОУД.15 Биология в соответствии с рабочей программой, разработанной с целью реализации образовательной программы среднего общего образования в пределах освоения основной профессиональной образовательной программы среднего профессионального образования на базе основного общего образования при подготовке специалистов среднего звена по специальности 34.02.01 Сестринское дело, 31.02.03 Лабораторная диагностика, 33.02.01 Фармация с учетом естественно-научного профиля получения профессионального образования.

Продолжительность занятия: 90 минут. Тип занятия: совершенствование и закрепление знаний и умений.

Цели занятия: а) обучающая: совершенствует и закрепляет знания по строению и функциям клетки; сравнивает растительную и животную клетки; обосновывает сходства и отличия в строении растительных и животных клеток; связывает функции органоидов клетки с физиологическими процессами, протекающими в ней; б) развивающая: работает с микроскопом, решает тесты, распознает и анализирует строение и функции растительной и животной клеток, оформляет работу, заполняет таблицу и делает выводы, конструирует компьютерные модели биологических объектов: растительной и животной клеток; в) воспитывающая: воспитывает ответственное отношение к собственному здоровью и к здоровью окружающих; интерес к профессии; стремление быть всесторонне развитым человеком.

В ходе проведения занятия используются разнообразные методы и формы деятельности преподавателя и студентов:

1. По источникам знаний: а) словесный – объяснение; б) наглядный — иллюстрация, демонстрация, наблюдения студентов; в) видео-метод — обучение с использованием компьютера, просмотр видеоматериалов; г) практический — лабораторная работа.
2. По характеру познавательной деятельности: а) объяснительно-иллюстрированные методы – инструктаж; б) проблемные методы – обобщение; в) частично поисковые методы – самостоятельная и практическая работы; г) исследовательские методы – задание, исследовательское моделирование.
3. Методы управления учением по степени самостоятельности студентов: а) учебная работа под руководством и без участия преподавателя — самостоятельная работа студентов: выполнение группового задания, работа с таблицами, схемами.

Особое значение при проведении занятия придается проблемно-поисковым методам, активизирующим познавательную деятельность обучающихся, развивающих их умственные способности, творческое начало, приучают к самостоятельности. Методическая разработка предусматривает использование информационно-компьютерных технологий для мотивации, проверки опорных знаний и проведения рефлексии на занятии.

Данные технологии и методы способствуют повышению качества обучения, отражают существенные формы биологических объектов, зримо воплощают принципы наглядности; выдвигают на передний план наиболее важные характеристики изучаемых объектов и явлений природы.

Для проведения занятия используется следующее оснащение:

а) учебно-методическое обеспечение: рабочая программа учебной дисциплины, технологическая карта лабораторно — практического занятия, рабочая тетрадь лабораторно — практических занятий;

б) технические, наглядные, аудиовизуальные средства: микроскопы – 15 шт., набор готовых микропрепаратов растительных и животных тканей, проектор, экран, ноутбук, видеофильм «Клетки-строительный материал жизни»; компьютерный макет «легенда» клетки со структурами и органоидами;

в) раздаточный материал: методические указания для студентов для выполнения ЛПЗ №3 — 15 шт., тест «Строение и функции клетки» — 15 шт. двух вариантов, комбинированная схема строения эукариотической клетки -15 шт.

 

Оригинал публикации (Читать работу полностью): Методическая разработка  практического занятия по ОУД.15 Биология «Сравнение строения клеток растений и животных по готовым микропрепаратам»

Биология строение животной клетки таблица.

Строение клеток эукариот. Строение клеточной оболочки

1. Рассмотрите рисунок 24 на с. 54-55 учебника. Запомните названия, местоположение и особенности функционирования органоидов.

2. Заполните кластер «Основные компоненты эукариотической клетки».

3. На основании каких основных признаков клетку считают эукариотической?
В клетках эукариот имеется хорошо оформленное ядро. Эукариотические клетки крупные, сложно устроенные по сравнению с клетками прокариот.

4. Изобразите схематично строение клеточной мембраны и подпишите её элементы.

5. Подпишите на рисунке животную и растительную клетки и обозначьте их основные органоиды.

6. Заполните кластер «Основные функции наружной клеточной мембраны».
Функции мембраны:
Барьерная
Транспортная
Взаимодействие клетки с окружающей средой и другими клетками.

7. Составьте синквейн к термину «мембрана».
Мембрана.
Избирательно-проницаемая, двухслойная.
Транспортирует, ограждает, сигнализирует.
Эластическая молекулярная структура, состоящая из белков и липидов.
Оболочка.

8. Почему явления фагоцитоза и пиноцитоза очень распространены у животных клеток и практически отсутствуют в растительных клетках и клетках грибов?
В клетках растений и грибов есть клеточная стенка, которая у животных отсутствует. Это позволяет цитоплазматической мембране всасывать воду с минеральными солями (пиноцитоз) ввиду большей эластичности. За счет этого свойства осуществляется и процесс фагоцитоза – захвата твердых частиц.

9. Заполните кластер «Органоиды эукариотической клетки».
Органоиды: мембранные и немембранные.
Мембранные: одномембранные и двумембранные.

10. Установите соответствие между группами и отдельными органоидами.
Органоиды
1. Митохондрии
2. ЭПС
3. Клеточный центр
4. Вакуоль
5. Аппарат Гольджи
6. Лизосомы
7. Рибосомы
8. Пластиды
Группы
A. Одномембранные
Б. Двумембранные
B. Немембранные

11. Заполните таблицу.

Строение и функции органоидов клетки

12. Заполните таблицу.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАСТИТЕЛЬНОЙ И ЖИВОТНОЙ КЛЕТОК

13. Выберите название любого органоида и составьте с этим термином три типа предложений: повествовательное, вопросительное, восклицательное.
Вакуоль представляет собой крупный мембранный пузырек, заполненный клеточным соком.
Вакуоль – обязательная принадлежность растительной клетки!
Какие функции, кроме накопления запасных веществ, выполняет вакуоль?

14. Дайте определения понятий.
Включения — это необязательные компоненты клетки, появляющиеся и исчезающие в зависимости от интенсивности и характера обмена веществ в клетке и от условий существования организма.
Органоиды — постоянные специализированные структуры в клетках живых организмов.

15. Выберите правильный ответ.
Тест 1.
За образование лизосом, накопление, модификацию и вывод веществ из клетки отвечает:
2) комплекс Гольджи;

Тест 2.
Гидрофобную основу клеточной мембраны составляют:
3) фосфолипиды;

Тест 3.
Одномембранные органоиды клетки:
2) лизосомы;

16. Объясните происхождение и общее значение слова (термина), опираясь на значение корней, его составляющих.

17. Выберите термин и объясните, насколько его современное значение соответствует первоначальному значению его корней.
Выбранный термин – экзоцитоз.
Соответствие, термин соответствует, но стал ясен и уточнен механизм. Это клеточный процесс, при котором мембранные пузырьки сливаются с внешней клеточной мембраной. При экзоцитозе содержимое секреторных пузырьков выделяется наружу, а их мембрана сливается с клеточной мембраной.

18. Сформулируйте и запишите основные идеи § 2.7.
Клетка состоит из трех главных компонентов: ядра, цитоплазмы и клеточной мембраны.
В цитоплазме имеются органоиды, включения и гиалоплазма (основное вещество). Органоиды бывают одномембранные (ЭПС, комплекс Гольджи, лизосомы и др.), двумембранные (митохондрии, пластиды) и немембранные (рибосомы, клеточный центр). Растительная клетка отличается от животной тем, что в ней имеются дополнительные структуры: вакуоль, пластиды, клеточная стенка, и отсутствуют центриоли в клеточном центре. Все органоиды и компоненты клетки составляют слаженный комплекс, работающий как единое целое.

Органоиды клетки — стойкие клеточные органы, структуры, которые обеспечивают осуществление ряда функций в процессе жизнедеятельности клетки: сохранение и передачу генетической информации, движение, деление, перенос веществ, синтез и другие.

К органеллам клеток эукариот входят:

• хромосомы;
• рибосомы;
• митохондрии;
• клеточная мембрана;
• микрофиламенты;
• микротрубочки;
• комплекс Гольджи;
• эндоплазматическая сеть;
• лизосомы.

Также обычно ядро относят к органоидам клеток эукариот. Основная особенность растительной клетки — это наличие пластид.

Строение растительной клетки:

Как правило, растительная клетка включает:

• мембрана;
• цитоплазма с органоидами;
• целлюлозная оболочка;
• вакуоли с клеточным соком;
• ядро.

Строение животной клетки:

Строение животной клетки состоит из:

• цитоплазма с органоидами;
• ядро с хромосомами;
• наличие наружной мембраны.

Какую функцию выполняют клеточные органоиды — таблица

Название органоида	Строение органоида	Функции органоида
Эндоплазматическая сеть (ЭПС)	Система плоские слоев, которая создает полости и каналы. Существует два типа: гладкая и гранулированная (есть рибосомы).	1. Разделяет цитоплазму клетки на изолированные пространства, с целью отсоединить большинство параллельно идущих реакций. 2. На гладкой ЭПС синтезируются углеводы и жиры, а на гранулированной — белки. 3. Нужна для доставки и циркуляции питательных веществ внутри клетки.
Митохондрии	Размеры составляют от 1 до 7 мкм. Число митохондрий может равняться до десятков тысяч в клетке. Внешняя оболочка митохондрий наделена двухмембранной структурой. Наружная мембрана гладкая. Внутренняя состоит из выростов крестообразной формы с дыхательными ферментами.	1. Обеспечивают синтез АТФ. 2. Энергетическая функция.
Клеточная мембрана	Имеет трехслойную структуру. Содержит липиды трех классов: фосфолипиды, гликолипиды, холестерол.	1. Поддержание структуры мембран. 2. Перемещение различных молекул. 3. Выборочная проницаемость. 4. Получение и изменение сигналов из окружающей среды.
Ядро	Самая большая органелла, которая помещена в оболочку из двух мембран. Имеет хроматин, а также содержит структуру «ядрышко».	1. Хранение генетической информации, а также передача её дочерним клеткам в процессе деления. 2. Хромосомы содержат ДНК. 3. В ядрышке формируются рибосомы. 4. Контроль жизнедеятельности клетки.
Рибосомы	Мелкие органоиды, которые имеют сферическую или эллипсоидную форму. Диаметр обычно составляет 15-30 нанометров.	1. Обеспечивают синтез белка.
Цитоплазма	Внутренняя среда клетки, которая содержит ядро и прочие органоиды. Структура — мелкозернистая, полужидкая.	1. Транспортная функция. 2. Нужна для взаимодействия органоидов. 2. Регулирует скорость протекания обменных биохимических процессов.
Лизосомы	Обычный сферический мембранный мешочек, который заполненный пищеварительными ферментами.	1. Различные функции, которые связаны с распадом молекул или структур.

Клеточные органеллы — видео

Любой человек знает ещё со школы, что все живые организмы, как растения, так и животные, состоят из клеток. Но вот из чего состоят они сами – это известно отнюдь не каждому, а если всё-таки и известно, то не всегда хорошо. В данной статье мы рассмотрим строение растительных и животных клеток, разберёмся в их отличиях и сходствах.

Но сначала давайте разберёмся, что же вообще такое органоид.

Органоид – это орган клетки, осуществляющий какую-либо свою, индивидуальную функцию в ней, обеспечивая при этом её жизнеспособность, ведь без исключения каждый процесс, происходящий в системе, очень для этой системы важен. А все органоиды составляют систему . Органоиды ещё называют органеллами.

Растительные органеллы

Итак, рассмотрим, какие же органоиды имеются в растениях и какие именно функции они выполняют.

Ядро (ядерный аппарат) – один из самых важных органоидов. Оно отвечает за передачу наследственной информации – ДНК (дезоксирибонуклеиновую кислоту). Ядро – органелла округлой формы. У него есть подобие скелета – ядерный матрикс. Именно матрикс отвечает за морфологию ядра , его форму и размеры. Внутри ядра содержится ядерный сок, или кариоплазма. Она представляет собой достаточно вязкую, густую жидкость, в которой находятся маленькое ядрышко, формирующее белки и ДНК, а также хроматин, который реализует накопленный генетический материал.

Сам ядерный аппарат вместе с другими органоидами находится в цитоплазме – жидкой среде. Цитоплазма состоит из белков, углеводов, нуклеиновых кислот и прочих веществ, являющихся результатами производства других органоидов. Главная функция цитоплазмы – передача веществ между органоидами для поддержания жизни. Так как цитоплазма – это жидкость, то внутри клетки происходит незначительное движение органелл.

Мембранная оболочка

Мембранная оболочка, или плазмалемма, выполняет защитную функцию, оберегая органеллы от каких-либо повреждений. Мембранная оболочка представляет собой плёнку . Она не сплошная – оболочка имеет поры, через которые одни вещества входят в цитоплазму, а другие выходят. Складки и выросты мембраны обеспечивают прочное соединение клеток между собой. Защищена оболочка клеточной стенкой, это наружный скелет, придающий клетке особую форму.

Вакуоли

Вакуоли – это специальные резервуары для хранения клеточного сока. Он содержит в себе питательные вещества и продукты жизнедеятельности. Вакуоли накапливают его в процессе всей жизни клетки, подобные запасы необходимы в случае повреждений (редко) или же нехватки питательных веществ.

Аппарат, лизосомы и митохондрии

Хлоропласты, лейкопласты и хромопласты

Пластиды – двумембранные органоиды клетки , делящиеся на три вида – хлоропласты, лейкопласты и хромопласты:

• Хлоропласты придают растениям зелёный цвет, они имеют округлую форму и содержат особое вещество – пигмент хлорофилл, участвующий в процессе фотосинтеза .
• Лейкопласты – органеллы прозрачного цвета, отвечающие за переработку глюкозы в крахмал.
• Хромопластами называют пластиды красного, оранжевого или жёлтого цвета. Они могут развиваться из хлоропластов, когда те теряют хлорофилл и крахмал. Мы можем наблюдать этот процесс, когда желтеют листья или созревают плоды. Хромопласты могут превратиться обратно в хлоропласты при определённых условиях.

Эндоплазматическая сеть

Эндоплазматическая сеть состоит из рибосом и полирибосом. Рибосомы синтезируются в ядрышке, они выполняют функцию биосинтеза белка. Рибосомные комплексы состоят из двух частей – большой и малой. Количество рибосом в пространстве цитоплазмы преобладающее .

Полирибосома – это множество рибосом, транслирующих одну большую молекулу вещества.

Органоиды животной клетки

Некоторые из органелл полностью совпадают с органоидами растительной, а некоторых растительных вообще нет в животных. Ниже приведена таблица сравнения особенностей строения.

Разберёмся с последними двумя:

Можно сказать, что строение животной и растительной клеток различно потому, что растения и животные имеют различные формы жизни. Так, органоиды растительной клетки лучше защищены, потому что растения недвижимы – они не могут убежать от опасности. Пластиды имеются в растительной клетке, обеспечивая растению ещё один вид питания – фотосинтез. Животным же в силу их особенностей питание посредством переработки солнечного света совершенно ни к чему. А потому и ни одного из трёх видов пластидов в животной клетке быть не может.

Строение клетки. Основные части и органоиды клетки, их строение и функции.

Клетка – элементарная единица строения и жизнедеятельности всех организмов, обладающая собственным обменом веществ, способная к самостоятельному существованию, самовоспроизведению и развитию.
Органоиды клетки – постоянные клеточные структуры, клеточные органы, обеспечивающие выполнение специфических функций в процессе жизнедеятельности клетки — хранение и передачу генетической информации, перенос веществ, синтез и превращения веществ и энергии, деление, движение и др.
Хромосомы – нуклеопротеидные структуры в ядре эукариотической клетки, в которых сосредоточена большая часть наследственной информации и которые предназначены для её хранения, реализации и передачи.

2. Назовите основные компоненты клеток.
Цитоплазма, ядро, плазматическая мембрана, митохондрии, рибосомы, комплекс Гольджи, эндоплазматическая сеть, лизосомы, микротрубочки и микрофиламенты.

3. Приведите примеры безъядерных клеток. Объясните причину их безъядерности. Чем отличается жизнь безъядерных клеток от клеток, имеющих ядро?
Прокариоты – клетки микроорганизмов, вместо ядра содержащие в клетке хроматин, который заключает в себе наследственную информацию.
У эукариот: эритроциты млекопитающих. На месте ядра в них находится гемоглобин и, следовательно, увеличивается связывание О2 и СО2, кислородная емкость крови — газообмен в легких и тканях протекает эффективнее.

4. Закончите схему «Типы органоидов по строению».

5. Заполните таблицу «Строение и функции органоидов клетки».

7. Что представляют собой клеточные включения? Каково их назначение?
Это скопления веществ, которые клетка или использует для своих нужд, или выделяет во внешнюю среду. Это могут быть гранулы белка, капли жира, зерна крахмала или гликогена, расположенные непосредственно в цитоплазме.

Эукариотические и прокариотические клетки. Строение и функции хромосом.
1. Дайте определение понятий.
Эукариоты – организмы, клетки которых содержат одно ли несколько ядер.
Прокариоты – организмы, клетки которых не имеют оформленного ядра.
Аэробы – организмы, использующие в энергетическом обмене кислород воздуха.
Анаэробы – организмы, не использующие в энергетическом обмене кислород.

3. Заполните таблицу «Сравнение клеток прокариот и эукариот».

4. Нарисуйте схематично строение хромосом прокариотической и эукариотической клеток. Подпишите их основные структуры.
Что имеют общего и чем отличаются хромосомы эукариотических и прокариотческих клеток?
У прокариот ДНК кольцевая, не имеет оболочки и располагается прямо в центре клетки. Иногда у бактерий нет ДНК, а вместо нее РНК.
У эукариот ДНК линейная, находится в хромосомах в ядре, покрытом дополнительной оболочкой.
Общее для этих клеток то, что генетический материал представлен ДНК, находящейся в центре клетки. Функция одинакова – хранение и передача наследственной информации.

6. Почему ученые считают, что прокариоты являются наиболее древними организмами на нашей планете?
Прокариоты – наиболее простые и примитивные организмы по строению и жизнедеятельности, тем не менее – легко приспосабливаются практически к любым условиям. Это позволило им заселить планеты и дать начало другим, более развитым организмам.

2. Представители каких царств живой природы состоят из эукариотических клеток?
Грибы, растения и животные являются эукариотами.

Органоиды клетки, они же органеллы, представляют собой специализированные структуры собственно клетки, отвечающие за различные важные и жизненно необходимые функции. Почему же все-таки «органоиды»? Просто тут эти компоненты клетки сопоставляются с органами многоклеточного организма.

Какие органоиды входят в состав клетки

Также порой под органоидами понимается исключительно лишь постоянные структуры клетки, которые находятся в ее . По этой же причине ядро клетки и ее ядрышко не называют органоидами, равно как и не являются органоидами , реснички и жгутики. А вот к органоидам, входящим в состав клетки относятся: , комплекс , эндоплазматическая сеть, рибосомы, микротрубочки, микрофиламенты, лизосомы. По сути это и есть основные органоиды клетки.

Если речь идет о животных клетках, то в число их органоидов также входят центриоли и микрофибриллы. А вот в число органоидов растительной клетки еще входят только свойственные растениям пластиды. В целом состав органоидов в клетках может существенно отличатся в зависимости от вида самой клетки.

Рисунок строения клетки, включая ее органоиды.

Двумембраные органоиды клетки

Также в биологии существует такое явление как двумембраные органоиды клетки, к ним относятся митохондрии и пластиды. Ниже мы опишем свойственные им функции, впрочем, как всех других основных органоидов.

Функции органоидов клетки

А теперь коротко опишем основные функции органоидов животной клетки. Итак:

• Плазматическая мембрана – тонкая пленка вокруг клетки состоящая из липидов и белков. Очень важный органоид, который обеспечивает транспортировку в клетку воды, минеральных и органических веществ, удаляет вредные продукты жизнедеятельности и защищает клетку.
• Цитоплазма – внутренняя полужидкая среда клетки. Обеспечивает связь между ядром и органоидами.
• Эндоплазматическая сеть – она же сеть каналов в цитоплазме. Принимает активное участие в синтезе белков, углеводов и липидов, занимается транспортировкой полезных веществ.
• Митохондрии – органоиды, в которых окисляются органические вещества и синтезируются молекулы АТФ с участием ферментов. По сути митохондрии это органоид клетки, синтезирующий энергию.
• Пластиды (хлоропласты, лейкопласты, хромопласты) – как мы упоминали выше, встречаются исключительно у растительных клеток, в целом их наличие является главной особенностью растительного организма. Играют очень важную функцию, например, хлоропласты, содержащие зеленый пигмент хлорофилл, у растения отвечают за явление .
• Комплекс Гольджи — система полостей, отграниченных от цитоплазмы мембраной. Осуществляют синтез жиров и углеводов на мембране.
• Лизосомы — тельца, отделенные от цитоплазмы мембраной. Имеющиеся в них особые ферменты ускоряют реакцию расщепления сложных молекул. Также лизосома является органоидом, обеспечивающим сборку белка в клетках.
• — полости в цитоплазме, заполненные клеточным соком, место накопления запасных питательных веществ; они регулируют содержание воды в клетке.

В целом все органоиды являются важными, ведь они регулируют жизнедеятельность клетки.

Основные органоиды клетки, видео

И в завершение тематическое видео про органоиды клетки.

Животная клетка — определение, структура, части, функции и схема

Обучающие видео по биологии

Последнее обновление 26 января 2021 года Сагаром Ариалом

Определение животной клетки

• Животные представляют собой большую группу разнообразных живых организмов которые составляют до трех четвертей всех видов на Земле. Благодаря их способности двигаться, реагировать на раздражители, реагировать на изменения окружающей среды и приспосабливаться к различным способам питания защитных механизмов и воспроизводства, все эти механизмы усиливаются составляющими их элементами в организме.Однако животные не могут производить себе пищу, как растения, и, следовательно, они так или иначе зависят от растений.
• Все живые существа состоят из клеток, составляющих структуру их тела. Некоторые из этих живых существ одноклеточные ( одноклеточных, ), а другие организмы состоят из более чем одной клетки ( Многоклеточные ).
• Клетка — наименьшая (микроскопическая) структурно-функциональная единица жизни организма. Клетки, составляющие животное, называются клетками животных, а клетки, составляющие растения, — клетками растений.
• Большинство клеток покрыто защитной мембраной, известной как клеточная стенка , которая придает клеткам их форму и жесткость.
• Животная клетка — это эукариотическая клетка, у которой отсутствует клеточная стенка, и она окружена плазматической мембраной . Органеллы клетки окружены плазматической мембраной, включая ядро ​​клетки. В отличие от животной клетки, у которой отсутствует клеточная стенка, у растительных клеток есть клеточная стенка.
• Поскольку животным клеткам не хватает жесткой клеточной стенки, это позволяет им развивать большое разнообразие типов клеток, тканей и органов.Нервы и мышцы состоят из специализированных клеток, формирование которых растительные клетки не могут развиваться, что дает этим нервным и мышечным клеткам возможность двигаться.

Размер и форма клеток животных

• Клетки животных бывают самых разных форм и размеров, от нескольких миллиметров до микрометров. Самая большая животная клетка — это яйцо страуса, которое имеет диаметр 5 дюймов и вес около 1,2–1,4 кг, а самые маленькие клетки животных — это нейроны диаметром около 100 микрон.
• Клетки животных меньше, чем клетки растений, и обычно имеют неправильную форму, принимая различные формы из-за отсутствия клеточной стенки. Некоторые клетки бывают круглыми, овальными, уплощенными или палочковидными, сферическими, вогнутыми, прямоугольными. Это связано с отсутствием клеточной стенки. Примечание: большинство клеток микроскопические, поэтому их можно увидеть только под микроскопом, чтобы изучить их анатомию.
• Но клетки животных разделяют другие клеточные органеллы с клетками растений, поскольку обе они произошли от эукариотических клеток.
• Как отмечалось ранее, клетки животных — это эукариотические клетки с мембраносвязанным ядром. поэтому у них есть свой генетический материал в виде ДНК, заключенной в ядро. У них также есть несколько структурных органелл внутри плазматической мембраны, которые выполняют различные специфические функции для правильного функционирования клеток и в целом для поддержания нормальных механизмов организма.

Структура животной клетки

Рисунок: Схема животной клетки, созданная с помощью biorender. com

Животная клетка состоит из нескольких структурных органелл, заключенных в плазматическую мембрану, которые позволяют ей функционировать должным образом, вызывая механизмы, приносящие пользу хозяину (животному). Совместная работа всех клеток дает животному способность двигаться, воспроизводить, реагировать на раздражители, переваривать и поглощать пищу и т. Д. Как правило, объединенные усилия всех клеток животных — это то, что обеспечивает нормальное функционирование тела.

Рабочий лист без клеток животных

Ключ ответа

Органеллы клеток животных

Основные клеточные органеллы включают:

Определение плазматической мембраны (клеточной мембраны)

белково-мембранный слой, окружающий животную клетку.

Рисунок: Схема плазматической мембраны (клеточная мембрана), , созданная с помощью biorender. com

Структура плазменной мембраны (клеточная мембрана)

• Тонкая полупроницаемая мембрана
• Она содержит процент липидов, образующих полупроницаемый барьер между клеткой и ее физическим окружением.
• Он имеет некоторые белковые компоненты a
• Он очень согласован вокруг клетки
• Все живые клетки имеют плазматическую мембрану.

Функции плазматической мембраны (клеточная мембрана)

• Для защиты содержимого клетки
• Для регулирования молекул, которые проходят внутрь и из клетки через плазматическую мембрану. Следовательно, он контролирует гомеостаз.
• Белки активно участвуют в транспортировке материалов через мембрану.
• Белки и липиды позволяют клеткам общаться, а углеводы (сахара и сахарные цепи) украшают как белки, так и липиды и помогают клеткам узнавать друг друга.

Ядро — определение, структура и функции со схемой

Определение ядра

• Это органелла сферической структуры, находящаяся в основном в центре клетки, окруженная двухслойной ядерной мембраной, отделяющей ее от цитоплазма.
• Он удерживается вместе с цитоплазмой с помощью нитей и микротрубочек.
• Он содержит органеллы других клеток, включая ядрышко, нуклеосомы и хроматины.
• Клетка имеет одно ядро, которое делится с образованием многоядерных клеток, например волокна клеток скелетных мышц.
• Некоторые клетки теряют свои ядра после созревания, например красные кровяные тельца.

Рисунок: Схема ядра, , созданная с помощью biorender.com

Структура ядра

• Двухслойная мембрана представляет собой непрерывный мембранный канал из сети эндоплазматического ретикулума.
• Мембрана имеет поры, которые позволяют проникать крупной молекуле
• Ядрышки (единичные; ядрышки) — это крошечные / маленькие тела, обнаруженные в ядре
• Ядро и составляющие его органеллы взвешены в нуклеоплазме ( Дом хромосомной ДНК и генетические материалы)

Функции ядра

• Основная роль ядра заключается в контроле и регулировании активности клеток при росте и поддержании клеточного метаболизма.
• Он также несет гены, которые имеют наследственную информацию клетки.
• Хромосомная ДНК и генетические материалы, которые состоят из генетически закодированных, в конечном итоге составляют аминокислотные последовательности своих белков для использования клеткой.
• Следовательно, ядро ​​- это информационный центр.
• Это сайт транскрипции (образование мРНК из ДНК), и мРНК транспортируется в ядерную оболочку.

Определение цитоплазмы

• Это гелеобразный материал, который содержит все клеточные органеллы, заключенные внутри клеточной мембраны.
• Эти органеллы включают: Митохондрии, рибосомы, эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, лизосомы, промежуточные филаменты, микрофиламенты, микротрубочки, везикулы.

Рисунок: Схема цитоплазмы, созданная с помощью biorender.com

Митохондрии — определение, структура и функции на диаграмме

Определение митохондрий

• Это мембранные органеллы цитоплазма всех эукариотических клеток
• Количество митохондрий, обнаруженных в каждой клетке, широко варьируется в зависимости от функции клетки, которую она выполняет.
• Например, эритроциты не имеют митохондрий, а клетки печени и мышц имеют тысячи митохондрий.

Рисунок: Схема митохондрий, , созданная с помощью biorender.com

Структура митохондрий

• Они имеют стержневидную, овальную или сферическую форму размером от 0,5 до 10 мкм.
• Митохондрии имеют две особые мембраны — внешнюю и внутреннюю мембраны.
• Они имеют митохондриальный гель-матрикс в центральной массе.
• Мембраны изгибаются в складки, известные как крист .

Функции митохондрий

• Их основная функция — генерировать энергию для клетки, то есть они являются генераторами энергии, производящими энергию в форме аденозинтрифосфата (АТФ) путем преобразования питательных веществ и кислорода в энергию, что позволяет клетка для выполнения своей функции, а также для высвобождения избыточной энергии из клетки.
• Митохондрии также накапливают кальций, который помогает клеточной сигнальной активности, генерируя клеточное и механическое тепло и опосредуя рост и гибель клеток.
• Наружная мембрана проницаема, что позволяет транспортировать небольшие молекулы, а также специальный канал для транспортировки больших молекул.
• Внутренняя мембрана митохондрий менее проницаема, что позволяет очень маленьким молекулам проникать в гелевый матрикс митохондрий в центральной массе. Гелевая матрица состоит из митохондриальной ДНК и ферментов цикла трикарбоновой кислоты (ТСА) или цикла Креба.
• Цикл TCA использует питательные вещества, превращая их в побочные продукты, которые митохондрии используют для производства энергии.Эти процессы происходят во внутренней мембране, потому что мембрана изгибается в складки, называемые кристами , где белковые компоненты используются для клеток основной системы производства энергии, известной как электронная транспортная цепь (ETC). ETC является основным источником производства АТФ в организме.
• ETC включает несколько последовательностей окислительно-восстановительных реакций для переноса электронов от одного белкового компонента к другому, производя таким образом энергию, которая используется для фосфорилирования АДФ (аденозиндифосфата) в АТФ.Этот процесс называется хемиосмотической связью окислительного фосфорилирования . Этот механизм придает энергию большинству клеточных активностей, включая движение мышц, и усиливает общую функцию мозга.
• Некоторые, если не все белки и молекулы, составляющие митохондрии, происходят из ядра клетки. Геном митохондриального ядра состоит из 37 генов, 13 из которых производят большинство компонентов ETC. Однако митохондриальная ДНК очень уязвима для мутаций, потому что они не обладают большим механизмом репарации ДНК, общим элементом, обнаруженным в других ядерных ДНК.
• Кроме того, активных форм кислорода ((ROS)), также называемые свободными радикалами , образуются в митохондриях из-за предпочтения аномального образования свободных электронов. Эти электроны нейтрализуются антиоксидантными белками митохондрии. Однако некоторые свободные радикалы могут повредить митохондриальную ДНК (мтДНК).
• Точно так же потребление алкоголя может вызвать повреждение мтДНК, поскольку избыток этанола в организме вызывает насыщение детоксифицирующих ферментов, что приводит к выработке и утечке высокореактивных электронов в цитоплазматическую мембрану и в матрикс митохондрий, объединяясь с другими клеточными молекулами. образуя многочисленные радикалы, которые значительно повреждают клетки.
• Большинство организмов наследует мтДНК от своей матери. Это связано с тем, что материнская яйцеклетка отдает эмбриону большую часть цитоплазмы, в то время как митохондрии, унаследованные от отцовской спермы, разрушаются. Это приводит к возникновению наследственных и приобретенных митохондриальных заболеваний из-за мутаций, передаваемых эмбриону из материнской и отцовской ДНК или материнской мтДНК. К таким заболеваниям относятся болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона. Накопление мутированной мтДНК с течением времени связано со старением и развитием некоторых видов рака и заболеваний.
• Естественно, митохондрии играют важную роль в запрограммированной гибели клеток (апоптозе) и из-за мутаций в мтДНК могут подавлять гибель клеток, вызывающую развитие рака.

Рибосомы — определение, структура и функции со схемой

Определение рибосом

• Это небольшие органеллы, в основном состоящие из 60% цитоплазматических гранул РНК и 40% белков.
• Все живые клетки содержат рибосомы, которые могут свободно циркулировать в цитоплазме, а некоторые связаны с эндоплазматическим ретикулумом.
• Это сайт синтеза белка.

Рисунок: Схема рибосомы, , созданная с помощью biorender.com

Структура рибосом

• Рибосомы состоят из рибосомных белков и рибосомных РНК (рРНК). В эукариотической клетке рибосомы составляют половину рибосомной РНК и половину рибосомных белков.
• Каждая рибосома состоит из двух субъединиц i. Большая субъединица и маленькая субъединица со своими собственными отчетливыми формами.Эти субъединицы обозначены в животной клетке как 40-е и 60-е.

Функции рибосом

• Рибосомы в виде свободных частиц прикреплены к мембране эндоплазматического ретикулума, что в больших количествах составляет около четверти клеточных органелл. Одна реплицированная клетка содержит около 10 миллионов рибосом.
• Рибосомные субъединицы являются местом генетического кодирования белков. На рибосомах мРНК помогает определить кодировку РНК переноса (тРНК), которая также определяет аминокислотные последовательности белка.Это приводит к образованию рРНК, которая участвует в катализе пептидилтрансферазы, создавая пептидную связь, обнаруженную между аминокислотными последовательностями, которые развивают белки. Образованные белки затем отделяются от рибосом, мигрируя в другие части клетки для использования в клетке.

Эндоплазматическая сеть (ER) — определение, структура и функции со схемой

Структура эндоплазматической сети (ER)

• Это непрерывная складчатая мембранная органелла, обнаруженная в цитоплазме, состоящая из тонкой сети уплощенных взаимосвязанных компартментов (мешочков), которые соединяются от цитоплазмы к ядру клетки.
• Внутри его мембран есть мембранные пространства, называемые кристовыми пространствами , а складки мембраны называются кристами .
• Существует два типа ER в зависимости от их структуры и выполняемой функции, включая Rough Endoplasmic reticulum и Smooth endoplasmic reticulum .

Рисунок: Схема эндоплазматического ретикулума (ER), , созданного с помощью biorender.com

Функции эндоплазматического ретикулума (ER)

• Производство, обработка и транспортировка белков для использования в клетках и из клетки. Это связано с тем, что он напрямую связан с ядерной мембраной, обеспечивая проход между ядром и цитоплазмой.
• ER содержит более половины мембранных клеток, следовательно, он имеет большую площадь поверхности, на которой происходят химические реакции. Они также содержат ферменты для почти всего синтеза липидов в клетках, следовательно, они являются местом синтеза липидов.

Различия в физических и функциональных характеристиках разделяют ER на два типа: грубый эндоплазматический ретикулум и гладкий эндоплазматический ретикулум.

Типы эндоплазматического ретикулума

1. Грубый эндоплазматический ретикулум (Rough ER) — Шероховатый ER называется «грубым», потому что его поверхность покрыта рибосомами, что придает ему шероховатый вид. Функция рибосом на грубом ER заключается в синтезе белков, и они имеют сигнальную последовательность, направляя их в эндоплазматический ретикулум для обработки. Rough ER переносит белки и липиды через клетку в кристы. Затем они отправляются в тела Гольджи или вставляются в клеточную мембрану.
2. Гладкий эндоплазматический ретикулум (Smooth ER) — Гладкий ER не связан с рибосомами, и их помазание отличается от туловища грубого эндоплазматического ретикулума, несмотря на то, что оно прилегает к шероховатой эндоплазматической сети. Его функция заключается в синтезе липидов (холестерина и фосфолипидов), которые используются для производства новых клеточных мембран. Они также участвуют в синтезе стероидных гормонов из холестерина для определенных типов клеток. Он также способствует детоксикации печени после приема лекарств и токсичных химикатов.

• Существует также специальный тип гладкой ER, известный как саркоплазматический ретикулум . Его функция — регулировать концентрацию ионов кальция в цитоплазме мышечных клеток.

Аппарат Гольджи (тельца Гольджи / комплекс Гольджи) — Определение, структура и функции со схемой

Строение аппарата Гольджи (тельца Гольджи)

• Обнаружены мембраносвязанные клеточные органеллы в цитоплазме эукариотической клетки, рядом с эндоплазматическим ретикулумом и вблизи ядра.
• Тельца Гольджи поддерживаются вместе цитоплазматическими микротрубочками и удерживаются белковой матрицей.
• Тельца Гольджи состоят из уплощенных пакетиков, известных как цистерны.
• Эти цистерны могут быть 4-10 в количестве для тел Гольджи животных клеток, хотя некоторые организмы, такие как одноклеточные, имеют около 60 цистерн.
• У них есть три основных отдела, известных как цис- (цистерны, ближайшие к эндоплазматической сети), , медиальный (центральные слои цистерн), и транс (цистерны, наиболее удаленные от эндоплазматического ретикулума).
• У животных клеток очень мало (1-2) тел Гольджи, в то время как у растений их несколько сотен.

Рисунок: 2D и 3D схемы аппарата Гольджи (тельца Гольджи или комплекс Гольджи), создано с помощью biorender.com

Функции аппарата Гольджи (тельца Гольджи)

• Их основная функция — для транспортировки, модификации и упаковки белков и липидов в везикулы Гольджи, чтобы доставить их к своим целевым сайтам. Клетки животных содержат одно или несколько тел Гольджи, а растения — несколько сотен.
• Цис- и транс-сеть Гольджи составляют внешний слой цистерн на цис- и транс-поверхности, и они ответственны за сортировку белков и липидов, поступающих на цис-поверхность и высвобождаемых транс-гранью тельцами Гольджи.
• Цис-поверхность собирает белки и липиды слившихся везикул в кластеры. Слитые везикулы движутся вдоль микротрубочек через специализированный отсек, известный как везикулярно-канальцевый кластер . Этот отсек находится между эндоплазматическим ретикулумом и аппаратом Гольджи.
• Кластеры везикул сливаются с цис-сетью Гольджи, доставляя белки и липиды в цис-лицевые цистерны, и по мере их перемещения от цис-грани к транс-поверхности они получают модифицированных функциональных единиц. Эти функциональные единицы доставляются во внутриклеточные и внеклеточные компоненты клетки.
  • Механизмы модификации включают:
  • Расщепление олигосахаридных цепей
  • Присоединение сахарных фрагментов к различным боковым цепям
• Добавление жирных кислот и / или фосфатных групп путем фосфорилирования и / или удаления моносахаридов e. грамм. Удаление фрагментов маннозы происходит в цис- и медиальных цистернах, тогда как добавление галактозы происходит в трансцистернах.
• Сортировка модифицированных белков и липидов происходит в сети транс-Гольджи и упаковывается в трансвезикулы, которые затем доставляют их в лизосомы или иногда на клеточную мембрану для экзоцитоза. С помощью лигандов, связанных с рецепторами, запускающих слияние и секрецию белка.

Лизосомы — определение, структура и функции с диаграммой

Это также известно как клеточные везикулы; Лизосомы были открыты бельгийским цитологом Кристианом Рене де Дюв в 1950-х годах.

Рисунок: 2D и 3D диаграмма лизосом, , созданная с помощью biorender.com

Структура лизосом

• Это круглые субклеточные органеллы, обнаруженные почти во всех эукариотических клетках.
• Лизосомы очень кислые. содержащие пищеварительные ферменты, и поэтому каждая из лизосом окружена мембраной для защиты от внешней среды.

Функции лизосом

• Это место для переваривания питательных веществ, выведения и обновления клеток.
• Лизосомы расщепляют компоненты макромолекул снаружи клетки на более простые элементы, которые транспортируются в цитоплазму с помощью протонного насоса для создания новых клеточных материалов.
• Эти компоненты макромолекул включают старые клетки и их части, продукты жизнедеятельности клеток, микроорганизмы и остатки клеток.
• Пищеварительные ферменты, обнаруженные в лизосомах, называются гидролитическими ферментами или кислотными гидролазами, которые расщепляют большие молекулы на более мелкие, которые могут быть использованы клеткой.
• Эти ферменты также расщепляют большие молекулы e. g белков, углеводов, липидов на небольшие молекулы, например аминокислоты и простые сахара, жирные кислоты соответственно.
• Примечание: Ферменты активны только внутри кислой лизосомы, и их кислотность защищает клетку от разложения, когда происходит утечка лизосом, потому что pH клетки является нейтральным или слабощелочным.

Цитоскелет — определение, структура и функции со схемой

Структура цитоскелета

• Это волокнистая сеть, которая образована различными белками длинных цепочек аминокислот.
• Эти белки обнаружены в цитоплазме эукариотических клеток.
• Они также состоят из 3 типов крошечных нитей: актиновых нитей (микрофиламентов), микротрубочек, промежуточных нитей.

Рисунок: Схема цитоскелета, , созданная с помощью biorender.com

Функции цитоскелета

• Цитоскелет функционирует для создания сети, организующей клеточные компоненты, а также для поддержания формы клетки.
• Он также обеспечивал равномерное движение клетки и ее органелл за счет сети системы волокон, обнаруженной в цитоплазме клетки.
• Он также организует некоторые компоненты клетки, поддерживая форму клетки.
• Он играет важную роль в движении клетки и некоторых клеточных органелл в цитоплазме.
• Крошечные нити включают:
  • Актиновые нити ; также известные как микрофиламенты ; — это сеть волокон, идущих параллельно друг другу, и они играют главную роль в придании клетке ее формы; они постоянно меняются, помогая клетке двигаться, а также опосредовать определенные действия клетки, такие как способность прикрепляться к субстратам и механизмы расщепления во время деления митотической клетки
  • Микротрубочки — это длинные филаменты, которые помогают в митозе перемещать дочерние хромосомы к вновь формирующейся дочерней клетки.
  • Промежуточные филаменты — это более стабильные филаменты по сравнению с актином и микротрубочками. Они образуют настоящий скелет клетки и удерживают ядро ​​в его законном положении внутри клетки.
  • Он также учитывает фактор эластичности клетки, позволяя ей выдерживать физическое напряжение.
• Другие белки, которые могут быть добавлены как часть цитоскелета клетки, включают септин ((собирает волокна) и спектрин (помогает поддерживать структуру клетки, стягивая клеточную мембрану с внутриклеточной поверхностью клетки) .

Микротрубочки — определение, структура и функции со схемой

Структура микротрубочек

• Это длинные прямые полые цилиндрические нити, которые состоят из 13-15 субфиламентов (протофиламентов) прядей специальный глобулярный белок под названием тубулин, встречается только в эукариотических клетках .
• Они находятся по всей цитоплазме животной клетки.

Рисунок: Схема микротрубочек, , созданных с помощью биорендера.com

Функции микротрубочек

• Транспортировка некоторых органелл, таких как митохондрии и везикулы, т.е. транспортировка пузырьков от тела нейронной клетки к кончикам аксонов и обратно к телу клетки
• Структурная поддержка, они обеспечивают характерную поддержку к тельцам Гольджи, удерживая их внутри гелевой матрицы цитоплазмы.
• Они обеспечивают жесткий и организованный компонент цитоскелета клетки, позволяя клетке принимать определенную форму.
• Они являются основными элементами, составляющими проекции локомотивов клетки (реснички и жгутики).
• Они также играют роль в формировании веретенообразных волокон хромосомы клетки во время митотического деления клетки.

Центриоли — определение, структура и функции с диаграммой

Это отчетливо обнаруживается в животной клетке, которая имеет способность реплицировать или копировать сама. Он состоит из 9 пучков микротрубочек, и их основная функция — помогать в организации процесса деления клеток.

Рисунок: Диаграмма центриолей, , созданная с помощью biorender.com

Структура центриолей

• Это небольшая структура, которая состоит из 9 наборов микротрубочек, размещенных в группах по три они представляют собой триплетные микротрубочки.
• Будучи триплетами, они остаются очень прочными вместе, следовательно, они обнаружены в структурах, подобных ресничкам и жгутикам.
• Триплетные микротрубочки удерживаются вместе белками, придавая центриоле форму.
• Они находятся в центросоме, создавая и удерживая микротрубочки внутри клетки.
• Триплетные микротрубочки окружены перицентриолярным матриксом, содержащим молекулы, которые образуют микротрубочки.
• Каждая микротрубочка в комплексе триплетных микротрубочек состоит из субъединиц тубулина, которые соединяются вместе, образуя длинные полые трубки, похожие на соломинку (микротрубочки).

Функции центриолей

• Центриольные микротрубочки позволяют транспортировать вещества, связанные вместе с гликопротеином, в любое место клетки.гликопротеиновая связь действует как сигнальная единица для перемещения определенных белков.
• Центриоли закрепляют микротрубочки, которые отходят от них и содержат факторы, необходимые для создания большего количества канальцев.
• Митоз достигается путем репликации каждой центриоли, что делает дубликаты каждой центриоли (4 центриоли). Новообразованные центриоли делятся на две центриоли, каждая центриоль расположена под углом ко второй центриоле. Микротрубочки между центросомами раздвигают пары центриолей к противоположным концам клетки.Когда центриоли находятся на месте, микротрубочки расширяются до цитоплазмы клетки в поисках хромосомы. Затем микротрубочки связываются с хромосомой в центромере. Затем микротрубочки отделяются от центриоли, раздвигающей хромосомы.

Пероксисомы — определение, структура и функции со схемой

Это крошечные тельца, обнаруженные в цитоплазме.

Рисунок: Схема пероксисомы, , созданная с помощью биорендера.com

Структура пероксисом

• Они имеют сферическую форму, связаны мембраной и являются наиболее распространенными микротельцами в цитоплазме клетки.

Функции пероксисом

• Функции пероксисом включают в себя:
  • Липидный метаболизм
  • Химическая детоксикация путем перемещения атомов водорода из различных молекул кислорода с образованием перекиси водорода, таким образом нейтрализуя яд организма, такой как алкоголь.
  • Его механизм в реактивных формах кислорода очень важен.

Реснички и жгутики — определение, структура и функции со схемой

Это выступы локомотива, расположенные на поверхности клетки.

Рисунок: Схема ресничек и жгутиков, , созданная с помощью biorender.com

Структура ресничек и жгутиков

• Они состоят из нитей нитей.эти филаменты имеют частичные и полные микротрубочки, которые расширяют выступы. Частичные микротрубочки не доходят до кончика реснички, а полные микротрубочки доходят до кончика реснички.
• Микротрубочки также содержат моторные белки, известные как динеин, связывающие частичные микротрубочки с полными микротрубочками.
• Вся коллекция объединяется вместе в виде расширений на плазматической мембране клетки.

Функции ресничек и жгутиков

• У сперматозоидов есть жгутики, позволяющие им подплывать к яйцеклетке для оплодотворения. Для одиночных клеток, таких как сперматозоиды, это позволяет им плавать .
• Реснички в животной клетке помогают перемещать жидкости от неподвижных клеток и мимо них.
• Реснички помогают перемещать поверхностные частицы, особенно на эпителиальной выстилке ноздрей, и перемещать слизь по поверхности клетки.

Эндосома — определение, структура и функции с диаграммой

Это везикулы, связанные мембранами и образованные механизмом эндоцитоза.Они находятся в цитоплазме клетки.

Рисунок: Схема эндосом, , созданная с помощью biorender.com

Структура эндосомы

• Это мембранные органеллы, которые связаны с клеточной мембраной.

Функции эндосомы

• Его основная функция заключается в складывании плазматической мембраны. Сворачивание позволяет молекулам диффундировать через внеклеточные жидкости.
• Их основная роль заключается в удалении отходов из клетки с помощью эндоцитозных процессов, таких как экзоцитоз и фагоцитоз.

Вакуоли — определение, структура и функции с диаграммой

Это заполненные жидкостью клеточные органеллы, окруженные мембраной.

Рисунок: Схема вакуолей, , созданных с помощью biorender.com

Структура вакуолей

• Это мембранные мешочки, обнаруженные в цитоплазме клетки.
• Вакуольный мешок окружен единственной мембраной, известной как тонопласт, и эта мембрана напоминает плазматическую мембрану.

Функции Vacuoles

• их основная функция заключается в хранении пищи, воды, углеводов в виде сахаров и отходов.
• Tonoplast — это регулятор, контролирующий приток и отток мелких частиц через белковый насос.
• действует как охрана для того, какие вещества могут проходить в вакуоли и из них.
• Они также удаляют токсичные вещества и отходы из клетки в качестве стратегия защиты.
• Они также удаляют из клетки плохо свернутые белки.
• Vacuoles также могут изменять свои функции, чтобы обеспечить необходимые роли, которые подходят ячейке, за счет возможности изменять форму и размер.

Микроворсинки — определение, структура и функции с диаграммой

Это поверхностные выступы, обнаруживаемые в слизистой оболочке кишечника, на поверхности яйцеклеток и на лейкоцитах.

Рисунок: Схема Microvilli, , созданная с помощью biorender.com

Структура микроворсинок

• Это выступы на поверхности, образованные дополнительными белками актиновых филаментов. Дополнительные белки связываются вместе, образуя микроворсинки на поверхности клеточной мембраны.

Функции микроворсинок

• В тонком кишечнике они увеличивают площадь поверхности для поглощения переваренной пищи и воды. Некоторые микроворсинки могут быть обнаружены в ухе для обнаружения звука, и они передают звуковые волны в мозг посредством электрического сигнала.
• Они также помогают закрепить сперматозоиды на яйцеклетке для облегчения оплодотворения.
• В лейкоцитах они также действуют как якоря, позволяя лейкоцитам свободно перемещаться в системе кровообращения и прикрепляться к возможным патогенам.

Ссылки и источники

• 1% — https://www.britannica.com/science/mitochondrion
• 1% — https://www.britannica.com/science/Golgi-apparatus
• 1 % — https://teachmephysiology.com/basics/atp-production/electron-transport-chain/
• 1% — https: // hrcak.srce.hr/file/299589
• 1% — https://biologydictionary.net/centriole/
• <1% - https://www.youtube.com/watch?v=ubzw64PQPqM
• <1% - https : //www.youtube.com/watch? v = MWz4ptP_QEU
• <1% - https://www.youtube.com/watch?v=HxdajtjxRvg
• <1% - https://www. oughttco.com / the-cell-nucleus-373362
• <1% - https://www.oughttco.com/ribosomes-meaning-373363
• <1% - https://www.oughttco.com/dna-transcription-373398
• <1% - https: // www.thinkco.com/all-about-animal-cells-373379
• <1% - https://www.shmoop.com/biology-cells/plasma-membrane.html
• <1% - https: // www. sciencedirect.com/topics/neuroscience/reactive-oxygen-species
• <1% - https://www.sciencedirect.com/topics/neuroscience/cilium
• <1% - https://www.sciencedirect.com/ темы / биохимия-генетика-и-молекулярная-биология / внешняя-митохондриальная-мембрана
• <1% - https://www.quora.com/What-is-the-main-function-of-a-vacuole-in -a-plant-cell
• <1% - https: // www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3169682/
• <1% - https://www.nature.com/articles/352441a0
• <1% - https://www.golifescience.com/cytoskeleton /
• <1% - https://www.genome.gov/genetics-glossary/Lysosome
• <1% - https://www. earthslab.com/physiology/endoplasmic-reticulum/
• <1% - https://www.britannica.com/science/ribosome
• <1% - https://www.britannica.com/science/lysosome
• <1% - https: //www.britannica.com / science / cytoskeleton
• <1% - https://www.assignmentpoint.com/science/biology/about-lysosome.html
• <1% - https://www.answers.com/Q/Which_part_of_the_cell_is_composed_of_microtubules_the_cell_is_composed_of_microtubules_and_cell_dision_dision_dision_microtubules_and_cell_dision_dision
• <1% - https://www.answers.com/Q/Where_are_calcium_ions_stored_in_the_muscle_cell
• <1% - https://www.answers.com/Q/What_are_the_cell_organelles_that_present_only_in_eukaryotic_cell
• : // <1answers.com/Q/What_are_organisms_made_of_only_one_cell_called
• <1% - https://study.com/academy/lesson/microtubules-definition-functions-structure.html
• <1% - https://sciencing.com/two- types-endoplasmic-reticulum-8431592.html
• <1% - https://s3. amazonaws.com/scschoolfiles/631/12-2-2016_cells_vocabulary_list___definitions.pdf
• <1% - https://quizlet.com/ 89275056 / biology-ch-6-flash-cards /
• <1% - https://quizlet.com/72683765/cells-flash-cards/
• <1% - https: // quizlet.com / 69658683 / cells-of-нервная-система-flash-cards /
• <1% - https://quizlet.com/6888669/cell-organelles-flash-cards/
• <1% - https: // quizlet.com/55382975/biol380-quiz-4-prep-flash-cards/
• <1% - https://quizlet.com/49817904/cell-bio-1-flash-cards/
• <1% - https://quizlet.com/46072103/nutrition-chapter-three-flash-cards/
• <1% - https://quizlet.com/44872957/chapter-14-genetics-flash-cards/
• <1 % - https://quizlet.com/33098973/bio-cell-vocab-flash-cards/
• <1% - https: // quizlet.com / 2170816 / ocr-gce-biology-as-flash-cards /
• <1% - https://quizlet.com/188524822/ch-6-bacterial-growth-nutrition-and-differentiation-flash-cards/
• <1% - https://quizlet. com/177529878/bio-test-4-flash-cards/
• <1% - https://quizlet.com/144988079/cytoskeleton-and-cell-movement- flash-карты /
• <1% - https://quizlet.com/11540101/characteristics-of-life-flash-cards/
• <1% - https://quizlet.com/113339181/bio-cell- мембранные флэш-карты /
• <1% - https: // quizlet.com / 11324905 / cell-and-organelles-flash-cards /
• <1% - https://quizlet.com/101245749/plasma-membrane-cell-membrane-flash-cards/
• <1% - https: //pdb101.rcsb.org/motm/10
• <1% - https://micro.magnet.fsu.edu/cells/plants/vacuole.html
• <1% - https: //in.answers. yahoo.com/question/index?qid=20070225082506AA8X0Zo
• <1% - https://ghr.nlm.nih.gov/primer/basics/gene
• <1% - https: //ghr.nlm.nih. gov / primer / basics / cell
• <1% - https: // fqresearch.org / pdf_files / Reactive-Oxygen-Species-and-Aging.pdf
• <1% - https://en.m.wikipedia.org/wiki/Inner_mitochondrial_membrane
• <1% - https://courses. lumenlearning. com / boundless-biology / chapter / the-cytoskeleton /
• <1% - https://courses.lumenlearning.com/boundless-biology/chapter/bulk-transport/
• <1% - https: // byjus. com / biology / animal-cell /
• <1% - https://bscb.org/learning-resources/softcell-e-learning/ribosome/
• <1% - https: // brainly.com / question / 5430031
• <1% - https://brainly.com/question/2779157
• <1% - https://biologywise.com/plant-cell-organelles
• <1% - https: / /biologywise.com/cell-membrane-structure-function
• <1% - https://biologydictionary.net/smooth-endoplasmic-reticulum/
• <1% - https://alevelbiology.co.uk/notes/ органелла-структура-функция /
• <1% - https://academic.oup.com/biomedgerontology/article/56/11/B475/5
• <1% - http: // www.cytochemistry.net/cell-biology/cilia.htm
• <1% - http://www.biologyreference.com/Co-Dn/Cytoskeleton.html
• <1% - http://new-show.pw/ 10175215158/142 / raw-endoplasmic-reticulum. html

Клетка животных — определение, структура, части, функции и диаграмма

Анатомия клетки животных — волшебное обучение

Клетка — основная единица жизни. Все организмы состоят из клеток (или, в некоторых случаях, из одной клетки). Большинство ячеек очень маленькие; фактически, большинство из них невидимы без использования микроскопа.Клетки покрыты клеточной мембраной и бывают разных форм. Содержимое клетки называется протоплазмой.

Клеточная мембрана

Тонкий слой белка и жира, окружающий клетку. Клеточная мембрана полупроницаема, что позволяет одним веществам проникать внутрь клетки и блокировать другие.

Центросома (Центр организации микротрубочек)

Небольшое тело, расположенное рядом с ядром — оно имеет плотный центр и расходящиеся канальцы. В центросомах образуются микротрубочки.Во время деления клетки (митоза) центросома делится, и две части перемещаются на противоположные стороны делящейся клетки. Центриоль — это плотный центр центросомы.

Цитоплазма

Желеобразный материал вне ядра клетки, в котором расположены органеллы.

Тело Гольджи (Аппарат Гольджи / Комплекс Гольджи)

Уплощенная, слоистая, мешкообразная 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.

Лизосома (клеточные везикулы)

Круглые органеллы, окруженные мембраной и содержащие пищеварительные ферменты. Здесь происходит переваривание питательных веществ клетки.

Митохондрия

Органеллы сферической или палочковидной формы с двойной мембраной. Внутренняя мембрана многократно вздута, образуя серию выступов (называемых кристами). Митохондрия преобразует энергию, запасенную в глюкозе, в АТФ (аденозинтрифосфат) для клетки.

Ядерная мембрана

Мембрана, окружающая ядро.

Nucleolus

Органелла в ядре — это место, где производится рибосомная РНК. Некоторые клетки имеют более одного ядрышка.

Ядро

Сферическое тело, содержащее множество органелл, включая ядрышко. Ядро контролирует многие функции клетки (контролируя синтез белка) и содержит ДНК (в хромосомах). Ядро окружено ядерной мембраной.

Рибосома

Маленькие органеллы, состоящие из богатых РНК цитоплазматических гранул, которые являются участками синтеза белка.

Грубый эндоплазматический ретикулум (Rough ER)

Обширная система взаимосвязанных, перепончатых, складчатых и извитых мешков, которые расположены в цитоплазме клетки (ER непрерывно с внешней ядерной мембраной). Грубый ER покрыт рибосомами, которые придают ему грубый вид. Грубый ER транспортирует материалы через клетку и производит белки в мешочках, называемых цистернами (которые отправляются в тело Гольджи или вставляются в клеточную мембрану).

Гладкая эндоплазматическая сеть (Smooth ER)

Обширная система взаимосвязанных, перепончатых, складчатых и извитых трубок, расположенных в цитоплазме клетки (ER является непрерывной с внешней ядерной мембраной). Пространство внутри ER называется просветом ER. Smooth ER транспортирует материалы через ячейку. Он содержит ферменты, вырабатывает и переваривает липиды (жиры) и мембранные белки; гладкие отростки ER отделяются от грубого ER, перемещая вновь образованные белки и липиды к телу Гольджи, лизосомам и мембранам.

Vacuole

Заполненные жидкостью, окруженные мембраной полости внутри ячейки. Вакуоль заполняется перевариваемой пищей и отходами, выходящими из клетки.

1. Структура клетки — Национальная 5 Биология

Примечания

Все живое состоит из клеток. Клетка — основная единица жизни. Но из чего состоит клетка? Куча всего. Каждая клетка состоит из сложной системы различных структур, которые работают вместе, чтобы позволить клетке функционировать.Вы уже знаете некоторые из этих структур и то, что они делают, но в этой теме мы собираемся пойти еще дальше.

Мы будем использовать 2D-диаграммы ячеек, к которым вы привыкли, чтобы помочь объяснить, где находятся эти структуры, как они выглядят и что они делают. Однако не забывайте, что клетки существуют в 3D и не только это, их структуры движутся!

Клетки животных

Клетки животных имеют множество различных структур в зависимости от их функции.Однако сначала мы рассмотрим, каковы типичные структуры большинства клеток животных. Вы уже знаете, что клетки животных состоят из клеточной мембраны, ядра и жидкой цитоплазмы. В этом курсе вам нужно больше узнать о функциях клеточной мембраны и ядра. Вам также необходимо узнать о двух других органеллах, которые находятся в цитоплазме клеток животных.

Типичная животная клетка имеет общие структуры, показанные на диаграмме выше. К ним относятся …

Цитоплазма: Цитоплазма — это жидкая часть клетки.Он состоит в основном из воды и в ней растворено множество различных веществ. Многие химические реакции клетки происходят в цитоплазме.

Клеточная мембрана: Клеточная мембрана содержит содержимое клетки и обеспечивает барьер для контроля того, что входит и выходит из клетки. Клеточную мембрану часто называют «избирательно проницаемой», поскольку она пропускает некоторые, но не все вещества (проницаемость) и может выбирать, какие вещества могут проходить (избирательно). Подробнее об этом мы узнаем в транспортной теме. Ядро: Ядро контролирует все, что происходит в клетке. Это происходит потому, что это место расположения ДНК клетки. ДНК содержит генетический код, который транслируется в белки. Все химические реакции, происходящие в клетках, контролируются этими белками. Подробнее обо всем этом вы узнаете в разделах «ДНК» и «Ферменты». Митохондрии: Митохондрии — это электростанции клеток животных, растений и грибов. Они находятся в цитоплазме, и большинство химических реакций дыхания происходит в митохондриях, которые высвобождают химическую энергию из молекул пищи.Очевидно, мы обсудим это более подробно в теме «Дыхание». Рибосомы: Рибосомы — это крошечные структуры, которые также находятся в цитоплазме. Рибосомы — это места производства белка в клетках. Мы обсудим это более подробно в теме «ДНК и производство белка».

Хотя приведенная выше диаграмма показывает типичные структуры животной клетки, очень немногие животные клетки действительно выглядят так. Клетки животных специализируются на своих функциях.Посмотрите на следующие диаграммы различных клеток животных … Почему у них разная структура?

Эритроцит: Двояковогнутая форма обеспечивает большую площадь поверхности для поглощения кислорода. Также зрелые клетки не имеют ядра, которое увеличивало бы объем молекул белка гемоглобина, связывающего кислород.

Нервная клетка: Длинная и тонкая форма для передачи нервных импульсов. Высокая концентрация митохондрий, обеспечивающих энергию для передачи нервных импульсов.

Эпителиальная клетка тонкой кишки: Большая площадь поверхности мембраны, выстилающей кишечник, для поглощения продуктов пищеварения. Высокая концентрация митохондрий для обеспечения энергией, необходимой для активного транспорта.

Растительные клетки

Как вы знаете, клетки растений имеют во многом те же структуры, что и клетки животных. Однако у них есть другие структуры, о которых вы можете узнать, как вы можете видеть на диаграмме ниже. Растительные клетки имеют цитоплазму, клеточную мембрану и ядро, которые выполняют те же функции, что и клетки животных.Многие думают, что клетки растений не содержат митохондрий, но, конечно, они есть! Митохондрии необходимы для высвобождения энергии из сахара, растительным клеткам эта энергия нужна, чтобы функционировать так же, как клеткам животных. На следующей диаграмме показаны структуры типичной растительной клетки.

Вы уже знаете, каковы функции структур, которые также присутствуют в клетках животных, но каковы функции структур, обнаруженных только в клетках растений?

Клеточная стенка: Мембраны растительных клеток окружены стенкой, состоящей из целлюлозных волокон.Стенки растительных клеток обеспечивают структуру как клетки, так и растения. Стенка ячейки позволяет ячейке заполняться водой без разрыва. Стенки растительных клеток полностью проницаемы.

Хлоропластов: Помимо митохондрий, растительные клетки также содержат хлоропласты. Хлоропласт — это место фотосинтеза в клетке. Итак, здесь энергия света используется для производства сахара из углекислого газа и воды. Подробнее об этом мы поговорим в теме «Фотосинтез».

Вакуоль: Растительные клетки имеют большую центральную вакуоль, которая заполняется жидкостью или соком, который помогает обеспечить структуру клетки и растения.

Как и в случае с клетками животных, приведенная выше диаграмма растительной клетки представляет собой обобщенную диаграмму, показывающую структуры. Растительные клетки также могут быть изменены в зависимости от их функции. На схеме ниже показано разнообразие ячеек на листе. Какие различия вы видите в ячейках? Как они связаны с их функцией?

Клетки верхнего и нижнего эпидермиса: Слои клеток эпидермиса находятся в верхней и нижней части листа. Они содержат и защищают лист и, следовательно, содержат относительно мало хлоропластов.

Клетки палисадного мезофилла: Клетки палисадного мезофилла находятся в верхней половине листа. Очевидно, что солнечный свет в первую очередь будет попадать на верхнюю поверхность листа. Таким образом, палисадные клетки заполнены хлоропластами и являются длинными, тонкими и плотно упакованными, чтобы поглощать как можно больше световой энергии для фотосинтеза.

Клетки губчатого мезофилла: Губчатый мезофилл находится в нижней половине листа. Здесь будет меньше света, поэтому клетки будут менее плотно упакованы.Двуокись углерода проникает через нижнюю поверхность листа при дневном свете и имеет решающее значение для фотосинтеза. Расположение клеток в губчатом мезофилле обеспечивает большую площадь поверхности для поглощения углекислого газа и позволяет избыточному кислороду диффундировать.

Защитные клетки: На нижней поверхности листа есть небольшие отверстия, называемые устьицами, для обмена газов. Каждая стома окружена двумя замыкающими клетками. Большинство растений закрывают устьица ночью, когда им не нужен углекислый газ, так как нет света для фотосинтеза, чтобы предотвратить потерю воды.У замыкающих клеток есть приспособления для открытия и закрытия устьиц.

Если вам интересны клетки растений, вы можете узнать больше из ускоренного курса на YouTube.

Грибковые клетки

Клетки грибов похожи на клетки растений и животных тем, что у них есть ядро, клеточная мембрана, цитоплазма и митохондрии. Как и клетки растений, клетки грибов имеют клеточную стенку, но не из целлюлозы, а из хитина.

Бактериальные клетки

Клетки бактерий сильно отличаются от клеток животных, растений или грибов.У них нет таких органелл, как ядра, митохондрии или хлоропласты. Хотя у них есть рибосомы и клеточная стенка, они оба отличаются по структуре от рибосом и клеточных стенок в клетках выше. Тем не менее, у бактериальных клеток есть цитоплазма и клеточная мембрана. Одна из ключевых структур бактериальной клетки, о которой вам нужно знать, — это плазмида.

Плазмиды: Плазмиды представляют собой небольшие круглые участки ДНК, которые бактериальные клетки имеют в своей цитоплазме в дополнение к их большой кольцевой хромосоме.Плазмиды могут быстро реплицироваться и легко переноситься между бактериальными клетками. Вы узнаете больше о том, как мы используем эти плазмиды в теме генной инженерии.

Строение и функции ячеек | Клетки: основные единицы жизни

2.3 Структура и функции клетки (ESG4S)

Раздел 3: Структура и функции клетки

В этом разделе учащиеся теперь 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

.

Теория клеток (ESG4T)

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

• Все живое состоит из клеток и их продуктов.
• новых клеток создаются путем 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 исходной 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 у близких видов в основном одинаковое.

ДНК

(наследственная информация клеток) передается от «родительских» клеток к «дочерним» клеткам во время деления клеток. Вы узнаете больше об этом 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. Структуры образуют ультраструктуру ячейки.

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 прочного слоя целлюлозы, который удерживается твердым водонепроницаемым веществом, называемым лигнином. Он находится только в клетках, которые обеспечивают механическую поддержку растений.

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

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

Функции клеточной стенки

• Основная функция стены — защита внутренних частей 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 (двухслойного) 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 жидкую 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, обнаруженные 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 распознавания 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

Диффузия — это перемещение веществ из области высокой концентрации в область низкой концентрации. Поэтому говорят, что это происходит 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 внутрь или из клетки. Примеры веществ, перемещаемых путем диффузии, включают диоксид 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

Наблюдать 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. Поместите 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, происходящее в 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 двигаться, чтобы фиолетовый цвет распространился по воде и распространился равномерно.
3. Использование горячей воды ускорит процесс распределения / 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 существует 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 концентрированная 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 поступать и покидать клетку 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 один конец, чтобы сделать основание плоским.
3. Сделайте в картофеле полость почти до дна картофеля.
4. Добавьте концентрированный раствор сахара в полость картофеля, наполнив ее 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).

Рис. 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 углубление посередине. При этом в картофель из стакана втягивается вода. Это означает, что раствор в полости гипертонический, а вода — гипотоническая.
3. Полупроницаемые мембраны клеток картофеля препятствуют перемещению 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, от области низкой концентрации до 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 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

клеток животных по сравнению с клетками растений

Результаты обучения

• Определить ключевые органеллы, присутствующие только в растительных клетках, включая хлоропласты и центральные вакуоли
• Определение ключевых органелл, присутствующих только в клетках животных, включая центросомы и лизосомы

На этом этапе должно быть ясно, что эукариотические клетки имеют более сложную структуру, чем прокариотические клетки.Органеллы позволяют клетке одновременно выполнять различные функции. Несмотря на их фундаментальное сходство, между клетками животных и растений существуют поразительные различия (см. Рис. 1).

В клетках животных есть центросомы (или пара центриолей) и лизосомы, тогда как в клетках растений их нет. У растительных клеток есть клеточная стенка, хлоропласты, плазмодесматы и пластиды, используемые для хранения, а также большая центральная вакуоль, тогда как у животных клеток нет.

Практический вопрос

Рисунок 1.(а) типичная животная клетка и (б) типичная растительная клетка.

Какие структуры есть у растительной клетки, чего нет у животной клетки? Какие структуры есть у животной клетки, а у растительной нет?

Показать ответ

Клетки растений имеют плазмодесмы, клеточную стенку, большую центральную вакуоль, хлоропласты и пластиды. Клетки животных имеют лизосомы и центросомы.

Растительные клетки

Стена клетки

На Рисунке 1b, схеме растительной клетки, вы видите структуру, внешнюю по отношению к плазматической мембране, которая называется клеточной стенкой.Стенка клетки представляет собой жесткое покрытие, которое защищает клетку, обеспечивает структурную поддержку и придает форму клетке. Грибковые клетки и некоторые клетки протистов также имеют клеточные стенки.

В то время как основным компонентом стенок прокариотических клеток является пептидогликан, основной органической молекулой в стенке растительной клетки является целлюлоза (рис. 2), полисахарид, состоящий из длинных прямых цепей единиц глюкозы. Когда информация о питании касается пищевых волокон, это относится к содержанию целлюлозы в пище.

Рис. 2. Целлюлоза — это длинная цепь молекул β-глюкозы, соединенных 1–4 связями. Пунктирные линии на каждом конце рисунка обозначают серию из гораздо большего количества единиц глюкозы. Размер страницы не позволяет изобразить целую молекулу целлюлозы.

Хлоропласты

Рис. 3. На этой упрощенной схеме хлоропласта показаны внешняя мембрана, внутренняя мембрана, тилакоиды, грана и строма.

Подобно митохондриям, хлоропласты также имеют собственную ДНК и рибосомы.Хлоропласты участвуют в фотосинтезе и могут быть обнаружены в фотоавтотрофных эукариотических клетках, таких как растения и водоросли. При фотосинтезе углекислый газ, вода и световая энергия используются для производства глюкозы и кислорода. В этом основное различие между растениями и животными: растения (автотрофы) способны производить себе пищу, например глюкозу, тогда как животные (гетеротрофы) должны полагаться на другие организмы в качестве органических соединений или источника пищи.

Подобно митохондриям, хлоропласты имеют внешнюю и внутреннюю мембраны, но внутри пространства, ограниченного внутренней мембраной хлоропласта, находится набор взаимосвязанных и уложенных друг на друга, заполненных жидкостью мембранных мешочков, называемых тилакоидами (рис. 3).Каждая стопка тилакоидов называется гранумом (множественное число = гран ). Жидкость, заключенная во внутренней мембране и окружающая грану, называется стромой.

Хлоропласты содержат зеленый пигмент под названием хлорофилл, который улавливает энергию солнечного света для фотосинтеза. Как и в растительных клетках, у фотосинтезирующих протистов есть хлоропласты. Некоторые бактерии также осуществляют фотосинтез, но у них нет хлоропластов. Их фотосинтетические пигменты расположены в тилакоидной мембране внутри самой клетки.

Эндосимбиоз

Мы упоминали, что и митохондрии, и хлоропласты содержат ДНК и рибосомы. Вы не задумывались, почему? Убедительные доказательства указывают на эндосимбиоз как на объяснение.

Симбиоз — это взаимоотношения, при которых организмы двух разных видов живут в тесной ассоциации и обычно проявляют особую адаптацию друг к другу. Эндосимбиоз ( эндо — = внутри) — это отношения, в которых один организм живет внутри другого. Эндосимбиотические отношения изобилуют природой.Микробы, вырабатывающие витамин К, обитают в кишечнике человека. Эти отношения полезны для нас, потому что мы не можем синтезировать витамин К. Это также полезно для микробов, потому что они защищены от других организмов и обеспечивают стабильную среду обитания и обильную пищу, живя в толстом кишечнике.

Ученые давно заметили, что бактерии, митохондрии и хлоропласты похожи по размеру. Мы также знаем, что митохондрии и хлоропласты имеют ДНК и рибосомы, как и бактерии.Ученые считают, что клетки-хозяева и бактерии сформировали взаимовыгодные эндосимбиотические отношения, когда клетки-хозяева поглощали аэробные бактерии и цианобактерии, но не уничтожали их. В процессе эволюции эти проглоченные бактерии стали более специализированными в своих функциях: аэробные бактерии стали митохондриями, а фотосинтезирующие бактерии — хлоропластами.

Центральная вакуоль

Ранее мы упоминали вакуоли как важные компоненты растительных клеток.Если вы посмотрите на рисунок 1b, вы увидите, что каждая растительная клетка имеет большую центральную вакуоль, занимающую большую часть клетки. Центральная вакуоль играет ключевую роль в регулировании концентрации воды в клетках при изменении условий окружающей среды. В клетках растений жидкость внутри центральной вакуоли обеспечивает тургорное давление, которое представляет собой внешнее давление, создаваемое жидкостью внутри клетки. Вы когда-нибудь замечали, что если вы забудете полить растение на несколько дней, оно увянет? Это связано с тем, что, когда концентрация воды в почве становится ниже, чем концентрация воды в растении, вода перемещается из центральных вакуолей и цитоплазмы в почву.По мере того как центральная вакуоль сжимается, она оставляет клеточную стенку без поддержки. Эта потеря поддержки клеточных стенок растения приводит к его увяданию. Когда центральная вакуоль заполнена водой, она обеспечивает растительную клетку низкоэнергетическим средством для расширения (в отличие от затрат энергии на фактическое увеличение размера). Кроме того, эта жидкость может сдерживать травоядность, поскольку горький вкус содержащихся в ней отходов препятствует употреблению насекомыми и животными. Центральная вакуоль также служит для хранения белков в развивающихся семенных клетках.

Клетки животных

Лизосомы

Рис. 4. Макрофаг фагоцитировал потенциально патогенную бактерию в везикулу, которая затем сливается с лизосомой внутри клетки, так что патоген может быть уничтожен. Другие органеллы присутствуют в клетке, но для простоты не показаны.

В клетках животных лизосомы представляют собой «мусоропровод» клетки. Пищеварительные ферменты в лизосомах помогают расщеплению белков, полисахаридов, липидов, нуклеиновых кислот и даже изношенных органелл.У одноклеточных эукариот лизосомы важны для переваривания пищи, которую они глотают, и повторного использования органелл. Эти ферменты активны при гораздо более низком pH (более кислом), чем ферменты, расположенные в цитоплазме. Многие реакции, происходящие в цитоплазме, не могут происходить при низком pH, поэтому преимущество разделения эукариотической клетки на органеллы очевидно.

Лизосомы также используют свои гидролитические ферменты для уничтожения болезнетворных организмов, которые могут проникнуть в клетку.Хороший пример этого — группа белых кровяных телец, называемых макрофагами, которые являются частью иммунной системы вашего тела. В процессе, известном как фагоцитоз, часть плазматической мембраны макрофага инвагинирует (складывается) и поглощает патоген. Инвагинированный участок с патогеном внутри затем отщепляется от плазматической мембраны и становится пузырьком. Везикула сливается с лизосомой. Затем гидролитические ферменты лизосомы уничтожают патоген (рис. 4).

Внеклеточный матрикс животных клеток

Рисунок 5.Внеклеточный матрикс состоит из сети веществ, секретируемых клетками.

Большинство клеток животных выделяют материалы во внеклеточное пространство. Основными компонентами этих материалов являются гликопротеины и белковый коллаген. В совокупности эти материалы называются внеклеточным матриксом (рис. 5). Мало того, что внеклеточный матрикс удерживает клетки вместе, образуя ткань, он также позволяет клеткам внутри ткани связываться друг с другом.

Свертывание крови является примером роли внеклеточного матрикса в клеточной коммуникации.Когда клетки, выстилающие кровеносный сосуд, повреждены, они обнаруживают белковый рецептор, называемый тканевым фактором. Когда тканевой фактор связывается с другим фактором внеклеточного матрикса, он заставляет тромбоциты прилипать к стенке поврежденного кровеносного сосуда, стимулирует соседние гладкомышечные клетки кровеносного сосуда к сокращению (таким образом сужая кровеносный сосуд) и инициирует серию шаги, которые стимулируют тромбоциты производить факторы свертывания крови.

Межклеточные соединения

Клетки также могут общаться друг с другом посредством прямого контакта, называемого межклеточными соединениями.Есть некоторые различия в способах, которыми это делают клетки растений и животных. Плазмодесмы (единичное число = плазмодесма) представляют собой соединения между растительными клетками, тогда как контакты животных клеток включают плотные и щелевые соединения, а также десмосомы.

Как правило, длинные участки плазматических мембран соседних растительных клеток не могут касаться друг друга, потому что они разделены клеточными стенками, окружающими каждую клетку. Плазмодесмы — это многочисленные каналы, которые проходят между клеточными стенками соседних растительных клеток, соединяя их цитоплазму и позволяя транспортировать сигнальные молекулы и питательные вещества от клетки к клетке (рис. 6а).

Плотное соединение — это водонепроницаемое уплотнение между двумя соседними клетками животных (рис. 6b). Белки плотно прижимают клетки друг к другу. Эта плотная адгезия предотвращает утечку материалов между ячейками. Плотные соединения обычно находятся в эпителиальной ткани, выстилающей внутренние органы и полости, и составляющей большую часть кожи. Например, плотные соединения эпителиальных клеток, выстилающих мочевой пузырь, предотвращают утечку мочи во внеклеточное пространство.

Также только в клетках животных обнаруживаются десмосомы, которые действуют как точечные сварные швы между соседними эпителиальными клетками (рис. 6c).Они удерживают клетки вместе в виде листов в растягивающихся органах и тканях, таких как кожа, сердце и мышцы.

Щелевые соединения в клетках животных похожи на плазмодесмы в клетках растений в том смысле, что они представляют собой каналы между соседними клетками, которые позволяют транспортировать ионы, питательные вещества и другие вещества, которые позволяют клеткам общаться (рис. 6d). Однако структурно щелевые контакты и плазмодесмы различаются.

Рисунок 6. Существует четыре типа соединений между ячейками.(а) Плазмодесма — это канал между клеточными стенками двух соседних растительных клеток. (б) Плотные соединения соединяют соседние клетки животных. (c) Десмосомы соединяют две клетки животных вместе. (d) Щелевые соединения действуют как каналы между клетками животных. (кредит b, c, d: модификация работы Марианы Руис Вильярреал)

Внесите свой вклад!

У вас была идея улучшить этот контент? Нам очень понравится ваш вклад.

Улучшить эту страницуПодробнее

Уникальных свойств клеток животных и растений

Результаты обучения

• Определить ключевые органеллы, присутствующие только в клетках животных, включая центросомы и лизосомы
• Идентифицировать ключевые органеллы, присутствующие только в клетках растений, включая хлоропласты и большие центральные вакуоли

На данный момент вы знаете, что каждая эукариотическая клетка имеет плазматическую мембрану, цитоплазму, ядро, рибосомы, митохондрии, пероксисомы и, в некоторых случаях, вакуоли, но между клетками животных и растений есть некоторые поразительные различия.В то время как как животные, так и растительные клетки имеют центры организации микротрубочек (MTOC), животные клетки также имеют центриоли, связанные с MTOC: комплекс, называемый центросомой. Каждая клетка животных имеет центросому и лизосомы, тогда как клетки растений не имеют. У растительных клеток есть клеточная стенка, хлоропласты и другие специализированные пластиды, а также большая центральная вакуоль, тогда как у животных клеток нет.

Свойства клеток животных

Рис. 1. Центросома состоит из двух центриолей, расположенных под прямым углом друг к другу.Каждая центриоль представляет собой цилиндр, состоящий из девяти троек микротрубочек. Белки нонтубулина (обозначенные зелеными линиями) удерживают триплеты микротрубочек вместе.

Центросома

Центросома — это центр организации микротрубочек, расположенный рядом с ядрами клеток животных. Он содержит пару центриолей, две структуры, которые лежат перпендикулярно друг другу (рис. 1). Каждая центриоль представляет собой цилиндр из девяти троек микротрубочек.

Центросома (органелла, из которой берут начало все микротрубочки) реплицируется перед делением клетки, и центриоли, по-видимому, играют некоторую роль в притягивании дублированных хромосом к противоположным концам делящейся клетки.Однако точная функция центриолей в делении клеток не ясна, потому что клетки, у которых была удалена центросома, все еще могут делиться, а клетки растений, в которых отсутствуют центросомы, способны к делению клеток.

Лизосомы

Рис. 2. Макрофаг поглотил (фагоцитировал) потенциально патогенную бактерию, а затем сливается с лизосомами внутри клетки, чтобы уничтожить патоген. Другие органеллы присутствуют в клетке, но для простоты не показаны.

В дополнение к их роли в качестве пищеварительного компонента и механизма рециркуляции органелл животных клеток, лизосомы считаются частью эндомембранной системы.

Лизосомы также используют свои гидролитические ферменты для уничтожения патогенов (болезнетворных организмов), которые могут проникнуть в клетку. Хороший пример этого — группа белых кровяных телец, называемых макрофагами, которые являются частью иммунной системы вашего тела. В процессе, известном как фагоцитоз или эндоцитоз, часть плазматической мембраны макрофага инвагинирует (складывается) и поглощает патоген. Инвагинированный участок с патогеном внутри затем отщепляется от плазматической мембраны и становится пузырьком.Везикула сливается с лизосомой. Затем гидролитические ферменты лизосомы уничтожают патоген (рис. 2).

Свойства растительных клеток

Хлоропласты

Рис. 3. Хлоропласт имеет внешнюю мембрану, внутреннюю мембрану и мембранные структуры, называемые тилакоидами, которые сложены в грану. Пространство внутри тилакоидных мембран называется тилакоидным пространством. Реакции сбора света происходят в тилакоидных мембранах, а синтез сахара происходит в жидкости внутри внутренней мембраны, которая называется стромой.Хлоропласты также имеют собственный геном, который содержится в одной кольцевой хромосоме.

Подобно митохондриям, хлоропласты имеют свою собственную ДНК и рибосомы (мы поговорим об этом позже!), Но хлоропласты выполняют совершенно другую функцию. Хлоропласты — это органеллы растительной клетки, осуществляющие фотосинтез. Фотосинтез — это серия реакций, в которых для производства глюкозы и кислорода используются углекислый газ, вода и световая энергия. Это главное различие между растениями и животными; растения (автотрофы) могут производить себе пищу, как сахар, в то время как животные (гетеротрофы) должны принимать их пищу.

Подобно митохондриям, хлоропласты имеют внешнюю и внутреннюю мембраны, но внутри пространства, ограниченного внутренней мембраной хлоропласта, находится набор взаимосвязанных и уложенных друг в друга заполненных жидкостью мембранных мешочков, называемых тилакоидами (рис. 3). Каждый стек тилакоидов называется гранумом (множественное число = грана). Жидкость, заключенная во внутренней мембране, окружающей грану, называется стромой.

Хлоропласты содержат зеленый пигмент под названием хлорофилл, который улавливает световую энергию, которая управляет реакциями фотосинтеза.Как и в растительных клетках, у фотосинтезирующих протистов есть хлоропласты. Некоторые бактерии осуществляют фотосинтез, но их хлорофилл не относится к органеллам.

Попробуй

Щелкните это упражнение, чтобы узнать больше о хлоропластах и ​​их работе.

Эндосимбиоз

Мы упоминали, что и митохондрии, и хлоропласты содержат ДНК и рибосомы. Вы не задумывались, почему? Убедительные доказательства указывают на эндосимбиоз как на объяснение.

Симбиоз — это отношения, в которых организмы двух разных видов зависят друг от друга в своем выживании. Эндосимбиоз ( endo — = «внутри») — это взаимовыгодные отношения, в которых один организм живет внутри другого. Эндосимбиотические отношения изобилуют природой. Мы уже упоминали, что микробы, вырабатывающие витамин К, обитают в кишечнике человека. Эти отношения полезны для нас, потому что мы не можем синтезировать витамин К. Это также полезно для микробов, потому что они защищены от других организмов и от высыхания, и они получают обильную пищу из среды толстой кишки.

Ученые давно заметили, что бактерии, митохондрии и хлоропласты похожи по размеру. Мы также знаем, что у бактерий есть ДНК и рибосомы, как и у митохондрий и хлоропластов. Ученые считают, что клетки-хозяева и бактерии сформировали эндосимбиотические отношения, когда клетки-хозяева проглотили как аэробные, так и автотрофные бактерии (цианобактерии), но не уничтожили их. За многие миллионы лет эволюции эти проглоченные бактерии стали более специализированными в своих функциях: аэробные бактерии стали митохондриями, а автотрофные бактерии — хлоропластами.

Рисунок 4. Теория эндосимбиотиков. Первый эукариот, возможно, произошел от предкового прокариота, который подвергся пролиферации мембран, компартментализации клеточной функции (на ядро, лизосомы и эндоплазматический ретикулум), а также установлению эндосимбиотических отношений с аэробными прокариотами и, в некоторых случаях, фотосинтезирующий прокариот с образованием митохондрий и хлоропластов соответственно.

Вакуоли

Вакуоли — это мембранные мешочки, предназначенные для хранения и транспортировки.Мембрана вакуоли не сливается с мембранами других клеточных компонентов. Кроме того, некоторые агенты, такие как ферменты в вакуолях растений, разрушают макромолекулы.

Если вы посмотрите на рисунок 5b, вы увидите, что каждая растительная клетка имеет большую центральную вакуоль, которая занимает большую часть площади клетки. Центральная вакуоль играет ключевую роль в регулировании концентрации воды в клетках при изменении условий окружающей среды. Вы когда-нибудь замечали, что если вы забудете полить растение на несколько дней, оно увянет? Это связано с тем, что, когда концентрация воды в почве становится ниже, чем концентрация воды в растении, вода выходит из центральных вакуолей и цитоплазмы.По мере того как центральная вакуоль сжимается, она оставляет клеточную стенку без поддержки. Эта потеря поддержки клеточных стенок растительных клеток приводит к увяданию растения.

Центральная вакуоль также поддерживает расширение клетки. Когда центральная вакуоль содержит больше воды, клетка становится больше, не тратя много энергии на синтез новой цитоплазмы. С помощью этого процесса вы можете спасти увядший сельдерей в холодильнике. Просто отрежьте кончики стеблей и поместите их в чашку с водой.Скоро сельдерей снова станет жестким и хрустящим.

Рисунок 5. На этих рисунках показаны основные органеллы и другие клеточные компоненты (а) типичной животной клетки и (б) типичной эукариотической растительной клетки. Растительная клетка имеет клеточную стенку, хлоропласты, пластиды и центральную вакуоль — структуры, которых нет в клетках животных. Клетки растений не имеют лизосом или центросом.

Внесите свой вклад!

У вас была идея улучшить этот контент? Нам очень понравится ваш вклад.

Улучшить эту страницуПодробнее

Лабораторное упражнение № 1a

Определения эукариотических клеток: = Обычно обнаруживается только в растительных клетках = Обычно обнаруживается в клетках животных Аппарат Гольджи: Серия (стопка) сплюснутых мембраносвязанных мешочков (мешочков), участвующих в хранении, модификации и секреции белков (гликопротеинов) и липидов, предназначенных для выхода из клетки (внеклеточные) и использования внутри клетки. (внутриклеточный).Аппарат Гольджи изобилует секреторными клетками, такими как клетки поджелудочной железы. Пузырь Гольджи: Связанное с мембраной тело, которое образуется путем «отпочкования» из аппарата Гольджи. Он содержит белки (гликопротеины), такие как пищеварительные ферменты, и мигрирует к клеточной (плазматической) мембране. Везикулы Гольджи сливаются с клеточной мембраной и выводят свое содержимое наружу клетки посредством процесса, называемого экзоцитозом. Некоторые везикулы Гольджи становятся лизосомами, которые участвуют во внутриклеточном пищеварении. Пиноцитотический пузырек: Мембранно-связанная вакуоль, образованная определенным типом эндоцитоза, называемым пиноцитозом. Плазматическая мембрана инвагинирует (защемляет внутрь), образуя везикулу, которая отделяется и перемещается в цитоплазму. Макромолекулярные капли и частицы диаметром до 2 микрометров попадают в клетку внутри этих пиноцитотических пузырьков. Более крупные частицы (включая бактерии) попадают в особые лейкоциты (фагоциты) посредством формы эндоцитоза, называемой фагоцитозом. Амеба — одноклеточный протист, который поглощает пищу (включая клетки водорослей) путем фагоцитоза. Лизосома: Мембранно-связанная органелла, содержащая гидролитические (пищеварительные) ферменты. Лизосомы образуются в виде мембраносвязанных пузырьков (называемых пузырьками Гольджи), которые зарождаются из аппарата Гольджи. Они в первую очередь участвуют во внутриклеточном пищеварении. Лизосомы сливаются с везикулами (небольшими вакуолями), образованными эндоцитозом. Содержимое этих пузырьков переваривается лизосомальными ферментами.Автопереваривание лизосомами также происходит во время эмбрионального развития. Пальцы человеческого эмбриона изначально перепончатые, но отделены друг от друга лизосомальными ферментами. Клетки в хвосте головастика перевариваются лизосомальными ферментами во время постепенного перехода в лягушку. Пероксисома: Мембранно-связанная органелла, содержащая специфические ферменты, импортируемые из цитоплазмы (цитозоля). Например, некоторые пероксисомы содержат фермент каталазу, который быстро расщепляет токсичный пероксид водорода на воду и кислород.Эту реакцию легко продемонстрировать, если полить перекисью водорода сырое мясо или открытую рану. Гликолиз: Путь анаэробного окисления вне митохондрий, в котором глюкоза окисляется до пирувата с чистым приростом 2 молекулы АТФ. Пируват превращается в 2-углеродную ацетильную группу, которая входит в цикл Кребса в митохондриях. Митохондрия: Мембраносвязанная органелла и место аэробного дыхания и продукции АТФ.Энергия от постепенного окисления глюкозы (так называемого цикла Кребса или лимонной кислоты) используется для производства молекул аденозинтрифосфата (АТФ). Цикл Кребса начинается, когда 2-углеродная ацетильная группа объединяется с 4-углеродной группой с образованием 6-углеродного цитрата. Включая гликолиз (который происходит вне митохондрий), всего 38 молекул АТФ генерируются из одной молекулы глюкозы. В эукариотических клетках, в том числе в клетках вашего тела, АТФ производится в специальных мембраносвязанных органеллах, называемых митохондриями.Во время этого процесса электроны перемещаются через железосодержащую ферментную систему цитохрома вдоль мембран крист, что приводит к фосфорилированию АДФ (аденозиндифосфат) с образованием АТФ (аденозинтрифосфата). АТФ — это молекула жизненно важной энергии всех живых систем, которая абсолютно необходима для ключевых биохимических реакций внутри клеток. Фактический синтез АТФ путем связывания АДФ (аденозиндифосфата) с фосфатом (PO 4 ) очень сложен и включает механизм, называемый хемиосмосом .Электронный поток генерирует более высокую концентрацию (заряд) положительно заряженных ионов водорода (H +) (или протонов) на одной стороне мембраны. Когда одна сторона мембраны достаточно «заряжена», эти протоны повторно пересекают мембрану через специальные каналы (поры), содержащие фермент АТФ-синтетазу, поскольку образуются молекулы АТФ. В мембранах прокариотических бактериальных клеток АТФ производится аналогичным способом. Фактически, некоторые биологи полагают, что митохондрии и хлоропласты в клетках эукариотических животных и растений, возможно, произошли от древних симбиотических бактерий, которые когда-то были захвачены другими клетками в далеком геологическом прошлом.Эта увлекательная идея получила название « Теория эндосимбионтов » (или «Гипотеза эндосимбионтов» для тех, кто настроен более скептически). Хлоропласты и митохондрии имеют внешние фосфолипидные двухслойные мембраны и кольцевые молекулы ДНК, подобные молекулам прокариотических бактериальных клеток. Кроме того, слои тилакоидных мембран в грану хлоропластов очень похожи на фотосинтезирующие клетки цианобактерий. Приобретение клеток и геномов от других организмов известно как симбиогенез .Согласно Л. Маргулису и Д. Сагану ( Acquiring Genomes: A Theory of the Origins of Species 2002), симбиогенез является важным фактором в эволюции жизни на Земле. Фактически, автор утверждает, что долгосрочные геномные слияния приводят к гораздо большим эволюционным изменениям, чем мутации ДНК и естественный отбор. Cristae: Выступающие внутрь, полкообразные мембраны митохондрий, где электроны проходят вдоль ферментной системы цитохрома. Хлоропласт: Мембраносвязанная органелла и место фотосинтеза и продукции АТФ в клетках автотрофных растений.Как и митохондрии, хлоропласты содержат собственные кольцевые молекулы ДНК. Фактически, хлоропластная ДНК, включая кодирующий белок ген RBCL, часто используется на уровне семейства, чтобы показать взаимосвязь между родами и видами внутри семейств растений. Интронные области ДНК хлоропластов также используются для построения родословных. Интроны — это участки матричной РНК, которые удаляются перед трансляцией в рибосоме. Сравнительная ДНК различных родов и видов одного семейства растений может быть показана с помощью компьютерных эволюционных деревьев, называемых кладограммами. Некоторые биологи считают, что митохондрии и хлоропласты в клетках эукариотических животных и растений, возможно, произошли от древних симбиотических бактерий, которые когда-то были захвачены другими клетками в далеком геологическом прошлом. Эта увлекательная идея получила название « Теория эндосимбионтов » (или «Гипотеза эндосимбионтов» для тех, кто настроен более скептически). Хлоропласты и митохондрии имеют внешние фосфолипидные двухслойные мембраны и кольцевые молекулы ДНК, подобные молекулам прокариотических бактериальных клеток.Кроме того, слои тилакоидных мембран в грану хлоропластов очень похожи на фотосинтезирующие клетки цианобактерий. Приобретение клеток и геномов от других организмов известно как симбиогенез . Согласно Л. Маргулису и Д. Сагану ( Acquiring Genomes: A Theory of the Origins of Species 2002), симбиогенез является важным фактором в эволюции жизни на Земле. Фактически, автор утверждает, что долгосрочные геномные слияния приводят к гораздо большим эволюционным изменениям, чем мутации ДНК и естественный отбор. Grana: Область хлоропласта, состоящая из стопок тилакоидных мембран. Это место «световых реакций», где генерируются АТФ и НАДФН 2 . Эти два продукта используются в «темных реакциях», где диоксид углерода превращается («восстанавливается») в глюкозу. Строма: Область хлоропласта, где происходят «темные реакции». Двуокись углерода (CO 2 ) постепенно превращается в глюкозу в результате серии реакций, называемых циклом Кальвина. Эндоплазматический ретикулум: Сложная система мембраносвязанных каналов, простирающихся по всей цитоплазме клеток. Как и отделение неотложной помощи в больнице, эндоплазматический ретикулум часто обозначают аббревиатурой ER. Гладкая эндоплазматическая сеть: Не содержит прикрепленных рибосом. Шероховатая эндоплазматическая сеть: Шипованная (пунктирная) с прикрепленными рибосомами на стороне мембраны, обращенной к цитоплазме. Рибосома: Органелла, сайт синтеза белка.Рибосома состоит из больших и малых субъединиц, разделенных центральной бороздкой. Нить матричной РНК (м-РНК) входит в бороздку, и рибосома перемещается вдоль м-РНК в направлении от 5 ‘до 3’. Молекулы транспортной РНК в форме клеверного листа (т-РНК), каждая из которых содержит уникальную аминокислоту, временно присоединяются к м-РНК на рибосоме в процессе, называемом трансляцией. Антикодоны трансфертной РНК соединяются с кодонами м-РНК, и аминокислоты связываются вместе посредством синтеза дегидратации. По мере того, как рибосома движется к 3′-концу цепи м-РНК, аминокислотная цепь (полипептид) становится все длиннее и длиннее.Наконец, завершенный полипептид покидает сайт рибосомы и уходит, чтобы стать белком, используемым внутри клетки или секретируемым из клетки. Упрощенные анимированные изображения в формате gif ниже иллюстрируют этот замечательный процесс. Серия из нескольких рибосом, движущихся по одной и той же цепи м-РНК, называется полирибосомой. Рибосомы состоят из рибосомальной РНК и не связаны с мембраной. Они встречаются как в прокариотических, так и в эукариотических клетках. В эукариотических клетках рибосомная РНК синтезируется в ядрышке.Большие и маленькие субъединицы рибосом синтезируются определенными генами. Один ген в ядрышке кодирует меньшую субъединицу рибосомы. Ген называется SSU рДНК или малая субъединица рибосомной ДНК. Базовые последовательности этого гена иногда используются для сравнения таксонов на уровне видов. Результаты сравнительных исследований ДНК с использованием митохондриальной и хлоропластной ДНК проиллюстрированы компьютерными эволюционными деревьями, называемыми кладограммами. Рицин клещевины ( Ricinus communis ) представляет собой мощный цитотоксический белок, который является летальным для эукариотических клеток из-за инактивации участков органелл синтеза белка, называемых рибосомами.Всего одна молекула рицина, которая попадает в цитозоль клетки (полужидкая среда между ядром и плазматической мембраной), может инактивировать более 1500 рибосом в минуту и ​​убить клетку. Одна из двух белковых субъединиц рицина (RTA) является смертельным ферментом, который удаляет пурины (такие как аденин) из рибосомальной РНК, изменяя таким образом ее молекулярную структуру и функцию. Ядро: Темно окрашенное тело в ядре, где синтезируется рибосомная РНК. Ядра растений в клетках кончиков корней лука могут иметь несколько ядрышек. Ядро: Органелла, связанная с мембраной, содержащая хроматин — термин, применяемый ко всем хромосомам вместе, когда они находятся на тонкой (нитевидной) стадии. Во время профазы митоза хромосомы становятся короче и толще и появляются в виде отдельных удвоенных тел, называемых «дублетами хромосом». Клеточная (плазменная) мембрана: Живая мембрана, окружающая цитоплазму всех клеток. Он состоит из фосфолипидного бислоя со встроенными гликопротеинами.В «сэндвич-модели» два слоя фосфолипидов зажаты между двумя слоями белка. Мембраны органелл также состоят из бислоя фосфолипидов, включая вакуоли, ядра, митохондрии и хлоропласты. [Риубосомы не связаны с мембраной.] Гликопротеины, встроенные в плазматические мембраны, включают мембранные транспортные «молекулы-носители» и антигены распознавания клеток. Плазматическая мембрана проницаема для молекул воды посредством осмоса, но не для других молекул и ионов посредством простой диффузии.Ионы проходят через плазматическую мембрану через молекулы-носители за счет активного транспорта и облегчения диффузии. Активный транспорт требует АТФ. Клеточная стенка: Слой целлюлозы, окружающий плазматическую мембрану растительных клеток. Поскольку клеточная стенка очень пористая, она проницаема для молекул и ионов, которые не могут пройти через плазматическую мембрану путем простой диффузии. Во время плазмолиза клеточная мембрана теряет воду, и ее содержимое сжимается в шар, а внешняя клеточная стенка остается неповрежденной.Кустарники и деревья имеют утолщенную вторичную клеточную стенку, содержащую лигнин, фенольный полимер коричневого цвета, который придает древесине большую прочность и твердость. Железные деревья, такие как lignum vitae, тонут в воде из-за плотности их тяжелых, толстостенных, одревесневших клеток. Vacuole: Мембранно-связанный, заполненный жидкостью мешок внутри клеток растений и животных. Сократительные вакуоли простейших, такие как Paramecium , представляют собой специализированные органеллы для удаления избытка воды. Пищевые вакуоли Amoeba переваривают более мелкие клетки, захваченные фагоцитозом.Растительные клетки имеют большие центральные вакуоли, которые занимают большую часть объема клетки. Большая центральная вакуоль: Мембранно-связанный, заполненный жидкостью мешок, который занимает большую часть объема растительной клетки. По этой причине хлоропласты, ядра и другие органеллы смещаются к периферии цитоплазмы (вокруг центральной вакуоли). Помимо воды, эта большая вакуоль хранит соли, водорастворимые пигменты (антоцианы) и потенциально токсичные молекулы в виде кристаллов.В кристаллическом состоянии оксалаты относительно безвредны для растительной клетки. Кристаллы оксалата кальция могут быть игольчатыми ( кристаллов рафида ) или многогранными, как блестящий алмаз ( кристаллов друзы ). Клетки растений с высоким содержанием оксалата кальция могут быть токсичными для человека. Основная причина того, что вольфия (самое маленькое цветущее растение в мире) более приемлемо для человека как источник пищи с высоким содержанием белка, заключается в том, что в ее вакуолях отсутствуют кристаллы рафида, которых много в других рясках ( Lemna и Spirodela ).Сравнительные исследования ДНК хлоропластов показали, что семейство ряски (Lemnaceae) тесно связано с семейством арум (Araceae). Фактически, у членов обоих семейств есть клетки, содержащие большое количество рафидных кристаллов оксалата кальция. Жевание листьев культурного арума, называемого «тростник немой» ( Dieffenbachia ), может вызвать затруднения при разговоре и глотании. Симптомы проглатывания включают жгучую боль, воспаление и отек тканей языка, горла и гортани. Протеолитический фермент в листьях, называемый думбкаином, вводится в клетки через микроскопические проколы тысячами игольчатых кристаллов рафида.Тучные клетки (базофилы), особые лейкоциты в соединительной ткани, также могут быть повреждены. При аллергических реакциях сенсибилизированные тучные клетки выделяют жгучие гистамины в пораженные ткани. Амилопласт (крахмальное зерно): Мембранно-связанная органелла, содержащая концентрические слои крахмала (амилопектина). Эта органелла обычно находится в подземных органах хранения, таких как клубни (картофель), клубнелуковицы (таро и дашин) и корни хранения (сладкий картофель). Амилопласты также содержатся в бананах и других фруктах. Центриоли Органеллы, не связанные с мембраной, которые встречаются парами сразу за пределами ядра клеток животных. Каждая центриоль состоит из цилиндра или кольца из 9 наборов триплетов микротрубочек, не имеющих ни одного в середине (шаблон 9 + 0). Во время деления клетки пара центриолей перемещается к каждому концу клетки, образуя полюса митотического веретена. Центриоли также дают начало базальным тельцам, которые контролируют происхождение ресничек и жгутиков в подвижных клетках протистов. В поперечном сечении жгутики и реснички имеют 9 наборов дублетов микротрубочек, окружающих пару одиночных микротрубочек в центре (паттерн 9 + 2).Этот характерный образец также встречается в подвижных клетках высших организмов, таких как человеческая сперма. Центросома: Организационный центр микротрубочек, который формирует митотическое веретено в делящихся клетках. В клетках животных центросома включает пару центриолей, окруженных расходящимися нитями микротрубочек, называемых звездочкой. Микротрубочки: Белковые нити, состоящие из полимера, называемого тубулином. Центросома животных клеток (включая пару центриолей и лучистую звезду) состоит из микротрубочек. No related posts. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Copyright © 2024 Решения идз рябушко Карта сайта