Celler, der danner væv af repræsentanter for flora og fauna, har betydelige forskelle i størrelse, form og bestanddele. Men alle viser ligheder i hovedtrækkene i vækst, stofskifte, vital aktivitet, irritabilitet, evnen til at ændre og udvikling. Lad os derefter se nærmere på strukturen af en plantecelle (en tabel over hovedkomponenterne vil blive givet i slutningen af artiklen).
Kort historisk baggrund
Ved hjælp af osmotisk chok i 1925 opnåede Grendel og Gorter tomme erytrocytskaller, deres såkaldte "skygger". De blev stablet i en bunke, hvilket bestemte deres overfladeareal. Lipider blev isoleret under anvendelse af acetone. Deres antal per arealenhed af erytrocytter blev også bestemt. På trods af fejlene i beregningerne blev et tilfældigt korrekt resultat udledt, og lipid-dobbeltlaget blev opdaget.
Generelle oplysninger
Biologi er studiet af udviklingen og væksten af vævselementer af repræsentanter for flora og fauna. Strukturen af en plantecelle er et komplekstre uløseligt forbundne komponenter:
- Kernen. Det er adskilt fra cytoplasmaet af en porøs membran. Den indeholder nukleolus, kernesaft og kromatin.
- Cytoplasma og et kompleks af specialiserede strukturer - organeller. Sidstnævnte omfatter især plastider, mitokondrier, lysosomer og Golgi-komplekset, cellecentret. Organeller er altid til stede. Ud over dem er der også midlertidige formationer kaldet inklusioner.
- Strukturen, der danner overfladen, er plantecellens skal.
Funktioner ved overfladeapparatet
I leukocytter og encellede organismer sørger cellemembranen for penetration af vand, ioner, små molekyler af andre forbindelser. Processen, under hvilken indtrængning af faste partikler sker, kaldes fagocytose. Hvis dråber af flydende forbindelser falder, så taler de om pinocytose.
Organoids
De er til stede i eukaryote celler. Biologiske transformationer, der forekommer i cellen, er forbundet med organeller. De er dækket af en dobbelt membran - plastider og mitokondrier. De indeholder deres eget DNA samt et proteinsynteseapparat. Reproduktion er ved opdeling. I mitokondrier syntetiseres protein udover ATP i en lille mængde. Plastider er til stede i planteceller. Deres reproduktion udføres ved opdeling.
Membran
Det er en fejl at antage, at det yderste lag af cellen er cytoplasmaet. Membranen er en molekylær elastisk struktur. Det ydre lag af cellen kaldesoverfladeapparat, hvorigennem adskillelsen af indholdet fra det ydre miljø udføres. Der er forskellige funktioner i cellemembranen. En af hovedopgaverne er at sikre integriteten af hele elementet. Indvendigt er der også strukturer, der deler cellen op i såkaldte rum. Disse lukkede zoner kaldes organeller eller rum. Inden for dem opretholdes visse betingelser. Cellemembranens funktion er at regulere udvekslingen mellem miljøet og cellen.
Membran
Hvad er strukturen af cellemembranen? Cellemembranen er et dobbeltlag (dobbelt) af lipidklassemolekyler. De fleste af dem er lipider af en kompleks type - fosfolipider. Molekyler indeholder hydrofobe (hale) og hydrofile (hoved) dele. Når cellevæggen er dannet, vender halerne indad, og hovederne drejer i den modsatte retning. Membraner er ufravigelige strukturer. Skallen af en dyrecelle har mange ligheder med et element af en repræsentant for floraen. Membrantykkelsen er omkring 7-8 nm. Det biologiske ydre lag af cellen omfatter forskellige proteinforbindelser: semi-integral (i den ene ende nedsænket i det ydre eller indre lipidlag), integral (penetrerer igennem), overflade (ved siden af de indvendige sider eller placeret på ydersiden). En række proteiner er samlingspunkterne for membranen og cytoskelettet inde i cellen og den ydre væg (hvis til stede). Nogle integrale forbindelser fungerer som ionkanaler, forskellige receptorer og transportører.
Defensiv opgave
Strukturen af cellemembranen bestemmer i høj grad dens aktivitet. Især har membranen selektiv permeabilitet. Det betyder, at graden af permeabilitet af molekyler gennem membranen afhænger af deres størrelse, kemiske egenskaber og elektrisk ladning. Hovedfunktionen, som det ydre lag af cellen udfører, kaldes barrieren. På grund af det sikres en selektiv, reguleret, aktiv og passiv udveksling af forbindelser med miljøet. For eksempel beskytter membranen af peroxisomer cytoplasmaet mod farlige peroxider.
Transport
Gennem cellens yderste lag sker der en overgang af stoffer. På grund af transport sikres leveringen af ernæringskomponenter, elimineringen af slutprodukterne fra den metaboliske proces, udskillelsen af forskellige stoffer og dannelsen af ioniske ingredienser. Derudover opretholdes den optimale pH og koncentrationen af ioner, der er nødvendige for enzymernes funktion, i cellen. Hvis de nødvendige partikler af en eller anden grund ikke kan passere gennem fosfolipid-dobbeltlaget, f.eks. på grund af hydrofile egenskaber, da membranen er hydrofob indeni, eller på grund af deres store størrelse, kan de krydse membranen gennem specielle transportører (bærerproteiner) vha. endocytose eller via proteinkanaler. I processen med passiv transport passerer forbindelser gennem det ydre lag af cellen uden energiomkostninger ved diffusion langs koncentrationsgradienten. Letvægtsimplementering betragtes som en af mulighederne for denne proces. I dette tilfælde hjælper et specifikt molekyle stoffet med at krydse det ydre lag af cellen. Hun kander er en kanal, der kun kan passere stoffer af type 1. Aktiv transport kræver energi. Dette skyldes det faktum, at bevægelsen i dette tilfælde sker omvendt til koncentrationsgradienten. I dette tilfælde indeholder membranen specielle pumpeproteiner, herunder ATPase, som ret aktivt pumper kaliumioner ind i cellen og pumper natriumioner ud.
Andre opgaver
Det ydre lag af cellen udfører en matrixfunktion. Dette sikrer et vist indbyrdes arrangement og orientering af membranproteinforbindelser, såvel som deres optimale interaktion. På grund af den mekaniske funktion sikres cellens autonomi og indre strukturer samt forbindelse med andre celler. I dette tilfælde er væggene af strukturer af stor betydning for repræsentanter for floraen. Hos dyr afhænger tilvejebringelsen af mekanisk funktion af det intercellulære stof. Membraner udfører også energiopgaver. I processen med fotosyntese i kloroplaster og cellulær respiration i mitokondrier aktiveres energioverførselssystemer i deres vægge. I dem, som i mange andre tilfælde, deltager proteiner. En af de vigtigste er receptorfunktionen. Nogle proteiner, der findes i membranen, er receptorer. Takket være disse molekyler kan cellen opfatte visse signaler. For eksempel påvirker steroider, der cirkulerer i blodbanen, kun de målceller, der har receptorer svarende til visse hormoner. Der er også neurotransmittere. Disse kemikalierforbindelser giver impulstransmission. De har også en forbindelse med specifikke målproteiner. Membrankomponenter er ofte enzymer. Derfor den enzymatiske funktion af cellemembranen. Fordøjelsesforbindelser er til stede i plasmamembranerne i tarmepitelelementerne. Biopotentialer genereres og ledes i det ydre lag af cellen.
Ionkoncentration
Ved hjælp af membranen holdes det indre indhold af K+-ionen på et højere niveau end udenfor. Samtidig er Na+ koncentrationen væsentligt lavere end på ydersiden. Dette er af særlig betydning, fordi det giver en potentiel forskel på tværs af væggen og generering af en nerveimpuls.
Markering
Der er antigener på membranen, der fungerer som en slags "etiketter". Mærkningen gør det muligt at identificere cellen. Glycoproteiner - proteiner med oligosaccharid-forgrenede sidekæder knyttet til dem - spiller rollen som "antenner". Da der er utallige konfigurationer af sidekæder, er det muligt at lave en markør for hver gruppe af celler. Ved hjælp af dem genkendes nogle elementer af andre, hvilket igen giver dem mulighed for at optræde i samspil. Dette sker for eksempel under dannelsen af væv og organer. Ifølge samme mekanisme arbejder immunsystemet på at genkende fremmede antigener.
Komposition og struktur
Som nævnt ovenfor er cellemembraner sammensat af fosfolipider. Men udover dem indeholder strukturenkolesterol og glykolipider. Sidstnævnte er lipider med vedhæftede kulhydrater. Glyco- og fosfolipider, som hovedsageligt danner cellemembraner, består af 2 lange hydrofobe kulhydrat-"haler". De er forbundet med et hydrofilt, ladet "hoved". På grund af tilstedeværelsen af kolesterol har membranen det nødvendige niveau af stivhed. Forbindelsen optager det frie rum mellem de lipidhydrofobe haler og forhindrer dermed deres bøjning. I denne henseende er de membraner, hvori der er mindre kolesterol, mere fleksible og bløde, og hvor der er mere af det, tværtimod, er der mere stivhed og skrøbelighed i væggene. Derudover fungerer forbindelsen som en prop, der forhindrer bevægelse af polære molekyler fra celle til celle. Af særlig betydning er proteiner, der trænger ind i membranen og er ansvarlige for dens forskellige egenskaber. En eller anden skal af en plantecelle har proteiner defineret i sammensætning og orientering.
Ringformede lipider
Disse forbindelser findes ved siden af proteiner. Imidlertid er ringformede lipider mere ordnede og mindre mobile. De indeholder fedtsyrer med en højere mætning. Lipider forlader membranerne sammen med proteinforbindelsen. Uden ringformede elementer vil membranproteiner ikke fungere. Ofte er skallerne asymmetriske. Det betyder med andre ord, at lagene har forskellige lipidsammensætninger. Den eksterne indeholder hovedsageligt glycolipider, sphingomyeliner, phosphatidylcholin, phosphatidyl nositol. Det indre lag indeholder phosphatidyl nositol,phosphatidylethanolamin og phosphatidylserin. Overgangen fra et niveau til et andet specifikt molekyle er noget vanskelig. Det kan dog godt ske spontant. Dette sker cirka en gang hvert halve år. Overgangen kan også udføres ved hjælp af flippase- og scramblase-proteiner. Når phosphatidylseryl dukker op i det ydre lag, indtager makrofager en defensiv position og styrer deres aktivitet for at ødelægge cellen.
Organeller
Disse områder kan være enkelte og lukkede eller forbundet med hinanden, adskilt af membraner fra hyaloplasmaet. Perixisomer, vakuoler, lysosomer, Golgi-apparatet og det endoplasmatiske retikulum betragtes som enkeltmembranorganeller. De dobbelte membraner omfatter plastider, mitokondrier og kernen. Hvad angår strukturen af membraner, er væggene i forskellige organeller forskellige i sammensætningen af proteiner og lipider.
Selektiv permeabilitet
Gennem cellemembraner diffunderer langsomt fedt- og aminosyrer, ioner og glycerol, glucose. Samtidig regulerer væggene selv aktivt denne proces, passerer nogle og beholder andre stoffer. Der er fire hovedmekanismer for en forbindelses indtræden i en celle. Disse omfatter endo- eller exocytose, aktiv transport, osmose og diffusion. De to sidste er passive og kræver ikke energiomkostninger. Men de to første er aktive. De har brug for energi. Med passiv transport bestemmes selektiv permeabilitet af integrale proteiner - specielle kanaler. Membranen er gennemtrængt gennem dem. Disse kanaler danner en slags passage. Der er egne proteiner til grundstofferneCl, Na, K. Hvad angår koncentrationsgradienten, bevæger grundstoffernes molekyler sig ind i cellen fra den. På baggrund af irritation åbnes natriumionkanaler. De begynder til gengæld brat at komme ind i cellen. Dette er ledsaget af en ubalance i membranpotentialet. Han kommer sig dog efter det. Kaliumkanaler forbliver altid åbne. Ioner kommer langsomt ind i cellen gennem dem.
Afslutningsvis
En plantecelles opgaver og struktur er kort præsenteret nedenfor. Tabellen indeholder også oplysninger om sammensætningen af det biologiske element.
| Typer af elementer | Komposition og funktioner |
| Planteceller | Lavet af fiber. Giver stilladser og beskyttelse. |
| Bioelements | Meget tyndt og elastisk lag - glycocalyx inkluderer proteiner og polysaccharider. Giver beskyttelse. |
