Biologi: celler. Struktur, formål, funktioner

Indholdsfortegnelse:

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

Biologi af cellen i generelle vendinger er kendt af alle fra skolens læseplan. Vi inviterer dig til at huske, hvad du engang har studeret, samt opdage noget nyt om det. Navnet "celle" blev foreslået allerede i 1665 af englænderen R. Hooke. Det var dog først i det 19. århundrede, at man begyndte at studere det systematisk. Forskere interesserede sig blandt andet for cellens rolle i kroppen. De kan være en del af mange forskellige organer og organismer (æg, bakterier, nerver, erytrocytter) eller være selvstændige organismer (protozoer). På trods af al deres mangfoldighed er der meget til fælles i deres funktioner og struktur.

Cellefunktioner

De er alle forskellige i form og ofte i funktion. Celler af væv og organer i en organisme kan også afvige ret stærkt. Imidlertid fremhæver cellens biologi de funktioner, der er iboende i alle deres varianter. Det er her proteinsyntesen altid finder sted. Denne proces styres af det genetiske apparat. En celle, der ikke syntetiserer proteiner, er i det væsentlige død. En levende celle er en celle, hvis komponenter ændres hele tiden. Hovedklasserne af stoffer forbliver doguændret.

Alle processer i cellen udføres ved hjælp af energi. Disse er ernæring, respiration, reproduktion, stofskifte. Derfor er en levende celle kendetegnet ved, at der hele tiden foregår energiudveksling i den. Hver af dem har en fælles vigtigste egenskab - evnen til at lagre energi og bruge den. Andre funktioner omfatter division og irritabilitet.

Alle levende celler kan reagere på kemiske eller fysiske ændringer i deres miljø. Denne egenskab kaldes excitabilitet eller irritabilitet. I celler, når de er ophidset, ændres hastigheden af henfald af stoffer og biosyntese, temperatur og iltforbrug. I denne tilstand udfører de de funktioner, der er særlige for dem.

Cellestruktur

cellebiologi
cellebiologi

Dens struktur er ret kompleks, selvom den betragtes som den enkleste livsform i en videnskab som biologi. Celler er placeret i det intercellulære stof. Det giver dem vejrtrækning, ernæring og mekanisk styrke. Kernen og cytoplasmaet er hovedkomponenterne i hver celle. Hver af dem er dækket af en membran, hvis byggeelement er et molekyle. Biologi har fastslået, at membranen består af mange molekyler. De er arrangeret i flere lag. Takket være membranen trænger stoffer selektivt ind. I cytoplasmaet er organeller - de mindste strukturer. Disse er det endoplasmatiske retikulum, mitokondrier, ribosomer, cellecenter, Golgi-kompleks, lysosomer. Du vil få en bedre idé om, hvordan celler ser ud ved at studere billederne i denne artikel.

Membran

celledele
celledele

Når man undersøger en plantecelle under et mikroskop (for eksempel en løgrod), kan man se, at den er omgivet af en ret tyk skal. Blæksprutten har et kæmpe axon, hvis skede er af en helt anden karakter. Det bestemmer dog ikke, hvilke stoffer der skal eller ikke skal tillades i aksonet. Cellemembranens funktion er, at den er et yderligere middel til at beskytte cellemembranen. Membranen kaldes "cellens højborg". Dette er dog kun sandt i den forstand, at det beskytter og afskærmer dets indhold.

Både membranen og det indre indhold af hver celle består norm alt af de samme atomer. Disse er kulstof, brint, oxygen og nitrogen. Disse atomer er i begyndelsen af det periodiske system. Membranen er en molekylær si, meget fin (dens tykkelse er 10 tusind gange mindre end tykkelsen af et hår). Dens porer ligner smalle lange passager lavet i fæstningsmuren i en middelalderby. Deres bredde og højde er 10 gange mindre end deres længde. Desuden er huller i denne sigte meget sjældne. I nogle celler optager porerne kun en milliontedel af hele membranarealet.

Core

levende celle
levende celle

Cellebiologi er også interessant set fra kernens synspunkt. Dette er den største organoid, den første til at tiltrække videnskabsmænds opmærksomhed. I 1981 blev cellekernen opdaget af Robert Brown, en skotsk videnskabsmand. Denne organoid er en slags kybernetisk system, hvor information lagres, behandles og derefter overføres til cytoplasmaet, hvis volumen er meget stor. Kernen er meget vigtig i processenarvelighed, hvor den spiller en stor rolle. Derudover udfører den funktionen af regenerering, det vil sige, at den er i stand til at genoprette integriteten af hele den cellulære krop. Denne organoid regulerer alle cellens vigtigste funktioner. Hvad angår kernens form, er den oftest sfærisk såvel som ægformet. Kromatin er den vigtigste komponent i denne organel. Dette er et stof, der pletter godt med specielle nukleare farvestoffer.

En dobbelt membran adskiller kernen fra cytoplasmaet. Denne membran er forbundet med Golgi-komplekset og med det endoplasmatiske retikulum. Kernemembranen har porer, som nogle stoffer let passerer igennem, mens andre er sværere at gøre det. Dens permeabilitet er således selektiv.

Kernejuice er kernens indre indhold. Det udfylder rummet mellem dets strukturer. Nødvendigvis er der nukleoler i kernen (en eller flere). De danner ribosomer. Der er en direkte sammenhæng mellem størrelsen af nukleolerne og cellens aktivitet: jo større nukleolerne er, jo mere aktivt sker proteinbiosyntesen; og omvendt er de i celler med begrænset syntese enten fuldstændig fraværende eller små.

Kromosomer er i kernen. Disse er specielle filamentøse formationer. Ud over kønskromosomer er der 46 kromosomer i kernen af en celle i menneskekroppen. De indeholder information om kroppens arvelige tilbøjeligheder, som overføres til afkom.

Celler har norm alt én kerne, men der er også flerkernede celler (i muskler, lever osv.). Hvis kernerne fjernes, vil de resterende dele af cellen blive ulevedygtige.

Cytoplasma

hvordan ser celler ud
hvordan ser celler ud

Cytoplasma er en farveløs slimet halvflydende masse. Den indeholder omkring 75-85 % vand, cirka 10-12 % aminosyrer og proteiner, 4-6 % kulhydrater, 2 til 3 % lipider og fedtstoffer, samt 1 % uorganiske og nogle andre stoffer.

Indholdet af cellen, der er placeret i cytoplasmaet, er i stand til at bevæge sig. På grund af dette placeres organellerne optim alt, og biokemiske reaktioner forløber bedre, såvel som processen med udskillelse af metaboliske produkter. Forskellige formationer præsenteres i cytoplasmalaget: overfladiske udvækster, flageller, cilia. Cytoplasmaet er gennemtrængt af et mesh-system (vakuolært), bestående af fladtrykte sække, vesikler, tubuli, der kommunikerer med hinanden. De er forbundet til den ydre plasmamembran.

Endoplasmatisk retikulum

cellebiologi test
cellebiologi test

Denne organel blev navngivet, fordi den er placeret i den centrale del af cytoplasmaet (fra græsk er ordet "endon" oversat til "inde"). EPS er et meget forgrenet system af vesikler, tubuli, tubuli af forskellige former og størrelser. De er adskilt fra cellens cytoplasma af membraner.

Der er to typer EPS. Den første er granulær, som består af tanke og tubuli, hvis overflade er oversået med granulat (korn). Den anden type EPS er agranulær, det vil sige glat. Grans er ribosomer. Mærkeligt nok observeres granulær EPS hovedsageligt i cellerne i dyreembryoner, mens det i voksne former norm alt er agranulært. Ribosomer er kendt for at være stedet for proteinsyntese i cytoplasmaet. Baseret på dette kan det antages, at granulær EPS hovedsageligt forekommer i celler, hvor der forekommer aktiv proteinsyntese. Det agranulære netværk menes hovedsageligt at være repræsenteret i de celler, hvor aktiv syntese af lipider forekommer, dvs. fedtstoffer og forskellige fedtlignende stoffer.

Begge typer EPS er ikke kun involveret i syntesen af organiske stoffer. Her ophobes disse stoffer og transporteres også til de nødvendige steder. EPS regulerer også det stofskifte, der opstår mellem miljøet og cellen.

Ribosom

Dette er cellulære ikke-membranorganeller. De består af protein og ribonukleinsyre. Disse dele af cellen er stadig ikke fuldt ud forstået med hensyn til indre struktur. I et elektronmikroskop ligner ribosomer svampeformede eller afrundede granulat. Hver af dem er opdelt i små og store dele (underenheder) ved hjælp af en rille. Flere ribosomer er ofte forbundet med en streng af et specielt RNA (ribonukleinsyre) kaldet i-RNA (budbringer). Takket være disse organeller syntetiseres proteinmolekyler ud fra aminosyrer.

Golgi-kompleks

biologisk cellesammensætning
biologisk cellesammensætning

Produkter af biosyntese trænger ind i lumen af tubuli og hulrum i EPS. Her koncentreres de i et særligt apparat kaldet Golgi-komplekset (angivet som golgi-komplekset i figuren ovenfor). Dette apparat er placeret nær kernen. Det tager del i overførslen af biosyntetiske produkter, der leveres til celleoverfladen. Golgi-komplekset er også involveret i deres fjernelse fra cellen, i dannelsenlysosomer osv.

Denne organel blev opdaget af Camilio Golgi, en italiensk cytolog (liv - 1844-1926). Til ære for ham blev han i 1898 udnævnt til apparatet (komplekset) af Golgi. Proteiner produceret i ribosomer kommer ind i denne organel. Når en anden organoid har brug for dem, adskilles en del af Golgi-apparatet. Således transporteres proteinet til det ønskede sted.

Lysosomer

Når man taler om, hvordan celler ser ud, og hvilke organeller, der indgår i deres sammensætning, er det nødvendigt at nævne lysosomer. De har en oval form, de er omgivet af en enkeltlagsmembran. Lysosomer indeholder et sæt enzymer, der nedbryder proteiner, lipider og kulhydrater. Hvis lysosommembranen er beskadiget, nedbrydes enzymer og ødelægger indholdet inde i cellen. Som følge heraf dør hun.

Cellcenter

Det findes i celler, der er i stand til at dele sig. Cellecentret består af to centrioler (stavformede legemer). Da den er i nærheden af Golgi-komplekset og kernen, deltager den i dannelsen af delespindlen i processen med celledeling.

Mitokondrier

molekylebiologi
molekylebiologi

Energiorganeller omfatter mitokondrier (billedet ovenfor) og kloroplaster. Mitokondrier er de oprindelige kraftcentre i hver celle. Det er i dem, energi udvindes fra næringsstoffer. Mitokondrier har en variabel form, men oftest er de granulat eller filamenter. Deres antal og størrelse er ikke konstante. Det afhænger af, hvad en bestemt celles funktionelle aktivitet er.

Hvis vi betragter et elektronmikrografi,Det kan ses, at mitokondrier har to membraner: indre og ydre. Den indre danner udvækster (cristae) dækket af enzymer. På grund af tilstedeværelsen af cristae øges den samlede overflade af mitokondrier. Dette er vigtigt for, at enzymernes aktivitet kan fortsætte aktivt.

I mitokondrier har forskere opdaget specifikke ribosomer og DNA. Dette gør det muligt for disse organeller at reproducere sig selv under celledeling.

Kloroplaster

Hvad angår kloroplaster, er det en skive eller en kugle i form med en dobbelt skal (indre og ydre). Inde i denne organoid er der også ribosomer, DNA og grana - specielle membranformationer forbundet både med den indre membran og med hinanden. Klorofyl findes i granens membraner. Takket være ham omdannes sollysets energi til den kemiske energi af adenosintrifosfat (ATP). I kloroplaster bruges det til at syntetisere kulhydrater (dannet af vand og kuldioxid).

Enig, de oplysninger, der præsenteres ovenfor, er nødvendige at kende, ikke kun for at bestå en biologitest. Cellen er det byggemateriale, der udgør vores krop. Og al levende natur er et komplekst sæt celler. Som du kan se, har de mange komponenter. Ved første øjekast kan det se ud til, at det ikke er en let opgave at studere strukturen af en celle. Men hvis du ser efter, er dette emne ikke så kompliceret. Det er nødvendigt at kende det for at være velbevandret i en videnskab som biologi. Cellens sammensætning er et af dens grundlæggende temaer.

Anbefalede: