Breve descrizione della cellula animale. La struttura e la funzione della cellula animale. Differenze significative tra cellule vegetali e animali

Agli albori dello sviluppo della vita sulla Terra, tutte le forme cellulari erano rappresentate da batteri. Risucchiavano la materia organica disciolta nell'oceano primordiale attraverso la superficie del corpo.

Nel tempo, alcuni batteri si sono adattati per produrre sostanze organiche da quelle inorganiche. Per fare questo, hanno usato l'energia della luce solare. Emerse il primo sistema ecologico in cui questi organismi erano produttori. Di conseguenza, l'ossigeno rilasciato da questi organismi è apparso nell'atmosfera terrestre. Con esso, puoi ottenere molta più energia dallo stesso cibo e utilizzare l'energia aggiuntiva per complicare la struttura del corpo: dividere il corpo in parti.

Una delle importanti conquiste della vita è la separazione del nucleo e del citoplasma. Il nucleo contiene informazioni ereditarie. Una speciale membrana attorno al nucleo ha permesso di proteggere da danni accidentali. Se necessario, il citoplasma riceve comandi dal nucleo che dirigono l'attività vitale e lo sviluppo della cellula.

Gli organismi in cui il nucleo è separato dal citoplasma formano il super regno del nucleare (questi includono piante, funghi, animali).

Pertanto, la cellula - la base dell'organizzazione di piante e animali - è nata e si è sviluppata nel corso dell'evoluzione biologica.

Anche ad occhio nudo, e ancora meglio sotto una lente d'ingrandimento, si può notare che la polpa di un cocomero maturo è costituita da chicchi, o chicchi, molto piccoli. Queste sono cellule - i più piccoli "mattoni" che compongono i corpi di tutti gli organismi viventi, comprese le piante.

La vita di una pianta è svolta dall'attività combinata delle sue cellule, creando un unico insieme. Con la multicellularità delle parti della pianta, c'è una fisiologica differenziazione delle loro funzioni, specializzazione di varie cellule a seconda della loro posizione nel corpo della pianta.

Una cellula vegetale differisce da una cellula animale in quanto ha un guscio denso che copre il contenuto interno da tutti i lati. La cella non è piatta (come di solito viene raffigurata), molto probabilmente sembra una fiala molto piccola piena di contenuto viscido.

La struttura e le funzioni di una cellula vegetale

Considera una cellula come un'unità strutturale e funzionale di un organismo. All'esterno, la cellula è ricoperta da una densa parete cellulare, in cui sono presenti sezioni più sottili: i pori. Sotto c'è un film molto sottile - una membrana che copre il contenuto della cellula - il citoplasma. Nel citoplasma ci sono cavità - vacuoli pieni di linfa cellulare. Al centro della cellula o vicino alla parete cellulare c'è un corpo denso: il nucleo con il nucleolo. Il nucleo è separato dal citoplasma dall'involucro nucleare. Piccoli corpi, plastidi, sono distribuiti in tutto il citoplasma.

La struttura di una cellula vegetale

La struttura e le funzioni degli organelli delle cellule vegetali

Organoide	Disegno	Descrizione	Funzione	Peculiarità
Parete cellulare o membrana plasmatica		Incolore, trasparente e molto resistente	Passa nella cellula e rilascia sostanze dalla cellula.	La membrana cellulare è semipermeabile
Citoplasma		Sostanza densa e viscosa	Contiene tutte le altre parti della cellula.	È in costante movimento
Nucleo (parte importante della cellula)		rotondo o ovale	Assicura il trasferimento delle proprietà ereditarie alle cellule figlie durante la divisione	Parte centrale della cella
		Forma sferica o irregolare	Partecipa alla sintesi proteica
		Un serbatoio separato dal citoplasma da una membrana. Contiene linfa cellulare	Si accumulano nutrienti di ricambio e prodotti di scarto che non sono necessari per la cellula.	Man mano che la cellula cresce, i piccoli vacuoli si fondono in un grande vacuolo (centrale).
plastidi		Cloroplasti	Usa l'energia luminosa del sole e crea organico da inorganico	La forma dei dischi separati dal citoplasma da una doppia membrana
		Cromoplasti	Formato come risultato dell'accumulo di carotenoidi	Giallo, arancione o marrone
		Leucoplasti	Plastidi incolori
membrana nucleare		Consiste di due membrane (esterna e interna) con pori	Separa il nucleo dal citoplasma	Consente lo scambio tra nucleo e citoplasma

La parte vivente della cellula è un sistema limitato, ordinato e strutturato di biopolimeri e strutture di membrana interne coinvolte nella totalità dei processi metabolici ed energetici che mantengono e riproducono l'intero sistema nel suo insieme.

Una caratteristica importante è che non ci sono membrane aperte con estremità libere nella cellula. Le membrane cellulari limitano sempre cavità o aree, chiudendole da tutti i lati.

Schema moderno generalizzato di una cellula vegetale

plasmalemma(membrana cellulare esterna) - un film ultramicroscopico di 7,5 nm di spessore., Costituito da proteine, fosfolipidi e acqua. Questo è un film molto elastico che è ben bagnato dall'acqua e ripristina rapidamente l'integrità dopo il danno. Ha una struttura universale, cioè tipica di tutte le membrane biologiche. Le cellule vegetali al di fuori della membrana cellulare hanno una parete cellulare forte che crea un supporto esterno e mantiene la forma della cellula. È costituito da fibra (cellulosa), un polisaccaride insolubile in acqua.

Plasmodesmi di una cellula vegetale, sono tubuli submicroscopici che penetrano nelle membrane e sono rivestiti da una membrana plasmatica, che passa così da una cellula all'altra senza interruzioni. Con il loro aiuto si verifica la circolazione intercellulare di soluzioni contenenti nutrienti organici. Trasmettono anche biopotenziali e altre informazioni.

Poromia chiamati buchi nella membrana secondaria, dove le cellule sono separate solo dalla membrana primaria e dalla piastra centrale. Le aree della membrana primaria e della placca intermedia che separano i pori adiacenti delle cellule adiacenti sono chiamate membrana porosa o pellicola di chiusura del poro. Il film di chiusura del poro è perforato da tubuli plasmodesmenali, ma di solito non si forma un foro passante nei pori. I pori facilitano il trasporto di acqua e soluti da cellula a cellula. Nelle pareti delle cellule vicine, di regola, si formano i pori l'uno contro l'altro.

Parete cellulare ha un guscio ben definito e relativamente spesso di natura polisaccaridica. La parete cellulare della pianta è un prodotto del citoplasma. L'apparato di Golgi e il reticolo endoplasmatico partecipano attivamente alla sua formazione.

La struttura della membrana cellulare

La base del citoplasma è la sua matrice, o ialoplasma, un complesso sistema colloidale incolore, otticamente trasparente, capace di transizioni reversibili da sol a gel. Il ruolo più importante dell'ialoplasma è quello di unire tutte le strutture cellulari in un unico sistema e garantire l'interazione tra loro nei processi del metabolismo cellulare.

Ialoplasma(o la matrice del citoplasma) costituisce l'ambiente interno della cellula. È costituito da acqua e vari biopolimeri (proteine, acidi nucleici, polisaccaridi, lipidi), di cui la parte principale sono proteine ​​​​di varie specificità chimiche e funzionali. L'ialoplasma contiene anche amminoacidi, monozuccheri, nucleotidi e altre sostanze a basso peso molecolare.

I biopolimeri formano con l'acqua un mezzo colloidale che, a seconda delle condizioni, può essere denso (sotto forma di gel) o più liquido (sotto forma di sol), sia nell'intero citoplasma che nelle sue singole sezioni. Nell'ialoplasma sono localizzati vari organelli e inclusioni che interagiscono tra loro e con l'ambiente dell'ialoplasma. Inoltre, la loro posizione è molto spesso specifica per determinati tipi di cellule. Attraverso la membrana bilipidica, l'ialoplasma interagisce con l'ambiente extracellulare. Di conseguenza, l'ialoplasma è un ambiente dinamico e svolge un ruolo importante nel funzionamento dei singoli organelli e nell'attività vitale delle cellule nel loro insieme.

Formazioni citoplasmatiche - organelli

Gli organelli (organelli) sono i componenti strutturali del citoplasma. Hanno una certa forma e dimensione, sono strutture citoplasmatiche obbligatorie della cellula. In loro assenza o danno, la cellula di solito perde la capacità di continuare ad esistere. Molti degli organelli sono in grado di dividersi e auto-riprodursi. Sono così piccoli che possono essere visti solo con un microscopio elettronico.

Nucleo

Il nucleo è l'organello più visibile e solitamente il più grande della cellula. Fu studiato per la prima volta in dettaglio da Robert Brown nel 1831. Il nucleo fornisce le più importanti funzioni metaboliche e genetiche della cellula. Ha forma abbastanza variabile: può essere sferica, ovale, lobata, lenticolare.

Il nucleo svolge un ruolo significativo nella vita della cellula. Una cellula da cui è stato rimosso il nucleo non secerne più un guscio, smette di crescere e di sintetizzare sostanze. I prodotti del decadimento e della distruzione si intensificano in esso, a causa dei quali muore rapidamente. La formazione di un nuovo nucleo dal citoplasma non si verifica. I nuovi nuclei si formano solo per fissione o frantumazione di quello vecchio.

Il contenuto interno del nucleo è la cariolinfa (succo nucleare), che riempie lo spazio tra le strutture del nucleo. Contiene uno o più nucleoli, oltre a un numero significativo di molecole di DNA collegate a proteine ​​​​specifiche: gli istoni.

La struttura del nucleo

nucleolo

Il nucleolo, come il citoplasma, contiene principalmente RNA e proteine ​​specifiche. La sua funzione più importante è che in essa avvenga la formazione di ribosomi, che svolgono la sintesi delle proteine ​​​​nella cellula.

apparato del Golgi

L'apparato di Golgi è un organoide che ha una distribuzione universale in tutti i tipi di cellule eucariotiche. È un sistema a più livelli di sacche a membrana piatta, che si addensano lungo la periferia e formano processi vescicolari. Si trova più spesso vicino al nucleo.

apparato del Golgi

L'apparato di Golgi include necessariamente un sistema di piccole vescicole (vescicole), che sono allacciate da cisterne ispessite (dischi) e si trovano lungo la periferia di questa struttura. Queste vescicole svolgono il ruolo di un sistema di trasporto intracellulare di specifici granuli settoriali e possono fungere da fonte di lisosomi cellulari.

Le funzioni dell'apparato di Golgi consistono anche nell'accumulo, separazione e rilascio di prodotti di sintesi intracellulari, prodotti di decadimento e sostanze tossiche all'esterno della cellula con l'aiuto di bolle. I prodotti dell'attività sintetica della cellula, nonché varie sostanze che entrano nella cellula dall'ambiente attraverso i canali del reticolo endoplasmatico, vengono trasportati all'apparato di Golgi, si accumulano in questo organoide e quindi entrano nel citoplasma sotto forma di goccioline o granelli e sono utilizzati dalla cellula stessa o espulsi. Nelle cellule vegetali, l'apparato di Golgi contiene enzimi per la sintesi dei polisaccaridi e il materiale polisaccaridico stesso, che viene utilizzato per costruire la parete cellulare. Si ritiene che sia coinvolto nella formazione dei vacuoli. L'apparato di Golgi prende il nome dallo scienziato italiano Camillo Golgi, che per primo lo scoprì nel 1897.

Lisosomi

I lisosomi sono piccole vescicole, limitate da una membrana, la cui funzione principale è l'attuazione della digestione intracellulare. L'utilizzo dell'apparato lisosomiale avviene durante la germinazione del seme della pianta (idrolisi dei nutrienti di riserva).

La struttura del lisosoma

microtubuli

I microtubuli sono membrane, strutture supramolecolari costituite da globuli proteici disposti a spirale o in file diritte. I microtubuli svolgono una funzione (motoria) prevalentemente meccanica, fornendo mobilità e contrattilità degli organelli cellulari. Situati nel citoplasma, conferiscono alla cellula una certa forma e assicurano la stabilità della disposizione spaziale degli organelli. I microtubuli facilitano il movimento degli organelli in posizioni determinate dai bisogni fisiologici della cellula. Un numero significativo di queste strutture si trova nel plasmalemma, vicino alla membrana cellulare, dove sono coinvolte nella formazione e nell'orientamento delle microfibrille di cellulosa delle membrane delle cellule vegetali.

Struttura dei microtubuli

Vacùolo

Il vacuolo è il componente più importante delle cellule vegetali. È una sorta di cavità (serbatoio) nella massa del citoplasma, riempita con una soluzione acquosa di sali minerali, amminoacidi, acidi organici, pigmenti, carboidrati e separata dal citoplasma da una membrana vacuolare - il tonoplasto.

Il citoplasma riempie l'intera cavità interna solo nelle cellule vegetali più giovani. Con la crescita della cellula, la disposizione spaziale della massa inizialmente continua del citoplasma cambia in modo significativo: in essa compaiono piccoli vacuoli pieni di linfa cellulare e l'intera massa diventa spugnosa. Con un'ulteriore crescita cellulare, i singoli vacuoli si uniscono, spingendo gli strati citoplasmatici verso la periferia, per cui di solito c'è un grande vacuolo nella cellula formata e il citoplasma con tutti gli organelli si trova vicino alla membrana.

I composti organici e minerali solubili in acqua dei vacuoli determinano le corrispondenti proprietà osmotiche delle cellule viventi. Questa soluzione di una certa concentrazione è una sorta di pompa osmotica per la penetrazione controllata nella cellula e il rilascio di acqua, ioni e molecole di metaboliti da essa.

In combinazione con lo strato citoplasmatico e le sue membrane, caratterizzate da proprietà di semipermeabilità, il vacuolo forma un efficace sistema osmotico. Determinati osmoticamente sono tali indicatori di cellule vegetali viventi come potenziale osmotico, forza di aspirazione e pressione di turgore.

La struttura del vacuolo

plastidi

I plastidi sono gli organelli citoplasmatici più grandi (dopo il nucleo), inerenti solo alle cellule vegetali. Non si trovano solo nei funghi. I plastidi svolgono un ruolo importante nel metabolismo. Sono separati dal citoplasma da una membrana a doppia membrana e alcuni dei loro tipi hanno un sistema ben sviluppato e ordinato di membrane interne. Tutti i plastidi hanno la stessa origine.

Cloroplasti- i plastidi più comuni e funzionalmente importanti degli organismi fotoautotrofi che svolgono processi fotosintetici che alla fine portano alla formazione di sostanze organiche e al rilascio di ossigeno libero. I cloroplasti delle piante superiori hanno una struttura interna complessa.

La struttura del cloroplasto

Le dimensioni dei cloroplasti in piante diverse non sono le stesse, ma in media il loro diametro è di 4-6 micron. I cloroplasti sono in grado di muoversi sotto l'influenza del movimento del citoplasma. Inoltre, sotto l'influenza dell'illuminazione, si osserva un movimento attivo di cloroplasti di tipo ameboide verso la sorgente luminosa.

La clorofilla è la sostanza principale dei cloroplasti. Grazie alla clorofilla, le piante verdi sono in grado di utilizzare l'energia luminosa.

Leucoplasti(plastidi incolori) sono corpi chiaramente contrassegnati del citoplasma. Le loro dimensioni sono leggermente inferiori a quelle dei cloroplasti. Più uniforme e la loro forma, avvicinandosi alla sferica.

La struttura del leucoplasto

Si trovano nelle cellule dell'epidermide, nei tuberi, nei rizomi. Quando sono illuminati, si trasformano molto rapidamente in cloroplasti con un corrispondente cambiamento nella struttura interna. I leucoplasti contengono enzimi, con l'aiuto dei quali l'amido viene sintetizzato dall'eccesso di glucosio formatosi durante la fotosintesi, la maggior parte dei quali viene depositata nei tessuti o negli organi di deposito (tuberi, rizomi, semi) sotto forma di granuli di amido. In alcune piante, i grassi si depositano nei leucoplasti. La funzione di riserva dei leucoplasti si manifesta occasionalmente nella formazione di proteine ​​di riserva sotto forma di cristalli o inclusioni amorfe.

Cromoplasti nella maggior parte dei casi sono derivati ​​\u200b\u200bdi cloroplasti, occasionalmente - leucoplasti.

La struttura del cromoplasto

La maturazione di rosa canina, peperoni, pomodori è accompagnata dalla trasformazione di cloro o leucoplasti delle cellule della polpa in carotenoidi. Questi ultimi contengono pigmenti plastidi prevalentemente gialli - carotenoidi, che, a maturazione, vengono sintetizzati intensamente in essi, formando gocce lipidiche colorate, globuli solidi o cristalli. La clorofilla viene distrutta.

Mitocondri

I mitocondri sono organelli presenti nella maggior parte delle cellule vegetali. Hanno una forma variabile di bastoncini, grani, fili. Furono scoperti nel 1894 da R. Altman utilizzando un microscopio ottico e la struttura interna fu successivamente studiata utilizzando uno elettronico.

La struttura dei mitocondri

I mitocondri hanno una struttura a due membrane. La membrana esterna è liscia, quella interna forma escrescenze di varie forme: tubuli nelle cellule vegetali. Lo spazio all'interno dei mitocondri è pieno di contenuto semiliquido (matrice), che comprende enzimi, proteine, lipidi, sali di calcio e magnesio, vitamine, nonché RNA, DNA e ribosomi. Il complesso enzimatico dei mitocondri accelera il lavoro di un meccanismo complesso e correlato di reazioni biochimiche, a seguito del quale si forma l'ATP. In questi organelli, le cellule ricevono energia: l'energia dei legami chimici dei nutrienti viene convertita in legami ad alta energia di ATP nel processo di respirazione cellulare. È nei mitocondri che avviene la scomposizione enzimatica di carboidrati, acidi grassi, aminoacidi con il rilascio di energia e la sua successiva conversione in energia ATP. L'energia accumulata viene spesa per processi di crescita, per nuove sintesi, ecc. I mitocondri si riproducono per divisione e vivono per circa 10 giorni, dopodiché vengono distrutti.

Reticolo endoplasmatico

Reticolo endoplasmatico - una rete di canali, tubuli, vescicole, cisterne situate all'interno del citoplasma. Inaugurato nel 1945 dallo scienziato inglese K. Porter, è un sistema di membrane a struttura ultramicroscopica.

La struttura del reticolo endoplasmatico

L'intera rete è integrata in un unico insieme con la membrana cellulare esterna dell'involucro nucleare. Distingua ER liscio e ruvido, portando ribosomes. Sulle membrane dell'EPS liscio sono presenti sistemi enzimatici coinvolti nel metabolismo dei grassi e dei carboidrati. Questo tipo di membrana prevale nelle cellule seme ricche di sostanze di riserva (proteine, carboidrati, oli), i ribosomi sono attaccati alla membrana dell'ER granulare e durante la sintesi di una molecola proteica, la catena polipeptidica con ribosomi è immersa nell'ER canale. Le funzioni del reticolo endoplasmatico sono molto diverse: il trasporto di sostanze sia all'interno della cellula che tra cellule vicine; divisione di una cellula in sezioni separate in cui si svolgono contemporaneamente vari processi fisiologici e reazioni chimiche.

Ribosomi

I ribosomi sono organelli cellulari privi di membrana. Ogni ribosoma è costituito da due particelle di dimensioni diverse e può essere diviso in due frammenti che continuano a conservare la capacità di sintetizzare proteine ​​dopo essersi combinati in un intero ribosoma.

La struttura del ribosoma

I ribosomi vengono sintetizzati nel nucleo, quindi lo lasciano, passando nel citoplasma, dove sono attaccati alla superficie esterna delle membrane del reticolo endoplasmatico o si trovano liberamente. A seconda del tipo di proteina sintetizzata, i ribosomi possono funzionare da soli o combinarsi in complessi: i poliribosomi.

La cellula - la struttura più piccola dell'intero mondo vegetale e animale - è il fenomeno più misterioso della natura. Anche a livello proprio, la cellula è estremamente complessa e contiene molte strutture che svolgono funzioni specifiche. Nel corpo, una combinazione di alcune cellule forma tessuti, tessuti - organi e quelli - sistemi di organi. La struttura dell'animale è simile per molti aspetti, ma allo stesso tempo presenta differenze fondamentali. Ad esempio, la composizione chimica delle cellule è simile, i principi della struttura e dell'attività vitale sono simili, ma non ci sono centrioli nelle cellule vegetali (ad eccezione delle alghe) e l'amido funge da base di riserva nutrizionale.

L'animale si basa su tre componenti principali: il nucleo, il citoplasma e la parete cellulare. Insieme al nucleo, il citoplasma forma il protoplasma. La membrana cellulare è una membrana biologica (divisorio) che separa la cellula dall'ambiente esterno, funge da guscio per gli organelli cellulari e il nucleo e forma compartimenti citoplasmatici. Se si posiziona la preparazione al microscopio, è possibile vedere facilmente la struttura della cellula animale. La parete cellulare contiene tre strati. Gli strati esterno ed interno sono proteine ​​e lo strato intermedio è lipidico. In questo caso, lo strato lipidico è diviso in altri due strati: uno strato di molecole idrofobiche e uno strato di molecole idrofile, che sono disposte in un certo ordine. Sulla superficie della membrana cellulare c'è una struttura speciale: il glicocalice, che fornisce l'abilità selettiva della membrana. Il guscio passa le sostanze necessarie e ritarda quelle dannose. La struttura della cellula animale ha lo scopo di fornire una funzione protettiva già a questo livello. La penetrazione di sostanze attraverso la membrana avviene con la partecipazione diretta della membrana citoplasmatica. La superficie di questa membrana è piuttosto significativa a causa di curve, escrescenze, pieghe e villi. La membrana citoplasmatica passa sia le particelle più piccole che quelle più grandi.

La struttura di una cellula animale è caratterizzata dalla presenza di citoplasma, costituito per lo più da acqua. Il citoplasma è un ricettacolo per organelli e inclusioni. Inoltre, il citoplasma contiene anche il citoscheletro: i filamenti proteici coinvolti nel processo delimitano lo spazio intracellulare e mantengono la forma cellulare, la capacità di contrarsi. Un componente importante del citoplasma è l'ialoplasma, che determina la viscosità e l'elasticità della struttura cellulare. A seconda di fattori esterni e interni, l'ialoplasma può cambiare la sua viscosità - diventare liquido o gelatinoso.

Studiando la struttura di una cellula animale, non si può non prestare attenzione all'apparato cellulare, gli organelli che si trovano nella cellula. Tutti gli organelli hanno una propria struttura specifica, che è determinata dalle funzioni svolte. Il nucleo è l'unità cellulare centrale che contiene le informazioni ereditarie ed è coinvolto nel metabolismo della cellula stessa. Gli organelli cellulari includono il reticolo endoplasmatico, il centro cellulare, i mitocondri, i ribosomi, il complesso del Golgi, i plastidi, i lisosomi e i vacuoli. Esistono organelli simili in ogni cellula, ma, a seconda della funzione, la struttura di una cellula animale può differire in presenza di strutture specifiche.

Organoidi:

I mitocondri ossidano e immagazzinano energia chimica;

Per la presenza di speciali enzimi sintetizza grassi e carboidrati, i suoi canali contribuiscono al trasporto di sostanze all'interno della cellula;

I ribosomi sintetizzano le proteine;

Il complesso del Golgi concentra le proteine, compatta i grassi sintetizzati, i polisaccaridi, forma i lisosomi e prepara le sostanze per la loro rimozione dalla cellula o per l'uso diretto al suo interno;

I lisosomi scompongono carboidrati, proteine, acidi nucleici e grassi, essenzialmente digerendo i nutrienti che entrano nella cellula;

Il centro cellulare è coinvolto nel processo di divisione cellulare;

I vacuoli, a causa del contenuto di linfa cellulare, mantengono il turgore cellulare (pressione interna).

La struttura di una cellula vivente è estremamente complessa: a livello cellulare avvengono molti processi biochimici che insieme assicurano l'attività vitale dell'organismo.

Le cellule che formano i tessuti di piante e animali variano notevolmente per forma, dimensione e struttura interna. Tuttavia, tutti mostrano somiglianze nelle caratteristiche principali dei processi di attività vitale, metabolismo, irritabilità, crescita, sviluppo e capacità di cambiamento.

Le trasformazioni biologiche che si verificano in una cellula sono indissolubilmente legate a quelle strutture di una cellula vivente che sono responsabili dell'esecuzione di una singola o altra funzione. Tali strutture sono chiamate organelli.

Le cellule di tutti i tipi contengono tre componenti principali, indissolubilmente collegati:

1. le strutture che ne formano la superficie: la membrana esterna della cellula, o membrana cellulare, o membrana citoplasmatica;
2. citoplasma con un intero complesso di strutture specializzate - organelli (reticolo endoplasmatico, ribosomi, mitocondri e plastidi, complesso di Golgi e lisosomi, centro cellulare), che sono costantemente presenti nella cellula e formazioni temporanee chiamate inclusioni;
3. nucleo - separato dal citoplasma da una membrana porosa e contiene succo nucleare, cromatina e nucleolo.

Struttura cellulare

L'apparato di superficie della cellula (membrana citoplasmatica) di piante e animali ha alcune caratteristiche.

Negli organismi unicellulari e nei leucociti, la membrana esterna assicura la penetrazione di ioni, acqua e piccole molecole di altre sostanze nella cellula. Il processo di penetrazione di particelle solide nella cellula è chiamato fagocitosi e l'ingresso di goccioline di sostanze liquide è chiamato pinocitosi.

La membrana plasmatica esterna regola lo scambio di sostanze tra la cellula e l'ambiente esterno.

Nelle cellule eucariotiche ci sono organelli ricoperti da una doppia membrana: mitocondri e plastidi. Contengono il proprio DNA e il proprio apparato di sintesi proteica, si moltiplicano per divisione, cioè hanno una certa autonomia nella cellula. Oltre all'ATP, nei mitocondri viene sintetizzata una piccola quantità di proteine. I plastidi sono caratteristici delle cellule vegetali e si moltiplicano per divisione.

Gli organelli a membrana singola includono il reticolo endoplasmatico, il complesso del Golgi, i lisosomi, vari tipi di vacuoli.

I moderni mezzi di ricerca hanno permesso ai biologi di stabilire che, secondo la struttura della cellula, tutti gli esseri viventi dovrebbero essere suddivisi in organismi "non nucleari" - procarioti e "nucleari" - eucarioti.

I batteri procarioti e le alghe blu-verdi, così come i virus, hanno un solo cromosoma, rappresentato da una molecola di DNA (meno spesso RNA), situata direttamente nel citoplasma della cellula.

Gli eucarioti hanno una grande ricchezza di organelli, hanno nuclei contenenti cromosomi sotto forma di nucleoproteine ​​(un complesso di DNA con una proteina istonica). Gli eucarioti includono la maggior parte delle piante e degli animali moderni, sia unicellulari che pluricellulari.

Esistono due livelli di organizzazione cellulare:

• procarioti - i loro organismi sono disposti in modo molto semplice - sono forme unicellulari o coloniali che costituiscono il regno dei fucili, delle alghe blu-verdi e dei virus
• eucarioti - forme unicellulari coloniali e pluricellulari, dai protozoi - rizomi, flagellati, ciliati - alle piante superiori e agli animali che costituiscono il regno delle piante, il regno dei funghi, il regno degli animali

Tutti gli organelli della cellula, nonostante le peculiarità della loro struttura e delle loro funzioni, sono interconnessi e "lavorano" per la cellula come un unico sistema in cui il citoplasma è l'anello di congiunzione.

Oggetti biologici speciali, che occupano una posizione intermedia tra natura animata e inanimata, sono virus scoperti nel 1892 da DI Ivanovsky, attualmente costituiscono l'oggetto di una scienza speciale: la virologia.

I virus si riproducono solo nelle cellule di piante, animali e umani, causando varie malattie. I virus hanno una struttura molto semplice e sono costituiti da un acido nucleico (DNA o RNA) e da un rivestimento proteico. Al di fuori delle cellule ospiti, la particella virale non manifesta alcuna funzione vitale: non si nutre, non respira, non cresce, non si moltiplica.

Questa caratteristica è stata persa in un lontano passato dagli organismi unicellulari che hanno dato origine a. La maggior parte delle cellule, sia animali che vegetali, ha dimensioni comprese tra 1 e 100 µm (micrometri) e sono quindi visibili solo al microscopio.

Le prime testimonianze fossili di animali risalgono al periodo vendiano (650-454 milioni di anni fa). Il primo terminò con questo periodo, ma durante il periodo successivo, un'esplosione di nuove forme di vita portò a molti dei principali gruppi faunistici oggi conosciuti. Ci sono prove che gli animali siano apparsi prima dell'inizio (505-438 milioni di anni fa).

La struttura delle cellule animali

Schema della struttura di una cellula animale

• - organelli autoriproducenti costituiti da nove fasci di microtubuli e presenti solo nelle cellule animali. Aiutano nell'organizzazione della divisione cellulare, ma non sono essenziali per questo processo.
• sono necessari per il movimento cellulare. Negli organismi multicellulari, le ciglia funzionano per spostare fluidi o sostanze attorno a una cellula immobile o a un gruppo di cellule.
• - una rete di sacche che produce, elabora e trasporta composti chimici all'interno e all'esterno della cellula. È associato a un involucro nucleare a due strati che fornisce un condotto tra il nucleo e.
• Gli endosomi sono vescicole legate alla membrana formate da un insieme di processi complessi noti come e si trovano nel citoplasma di quasi tutte le cellule animali. Il meccanismo principale dell'endocitosi è l'inverso di ciò che si verifica durante o durante la secrezione cellulare.
• - Dipartimento di distribuzione e consegna di prodotti chimici cellulari. Modifica proteine ​​e grassi incorporati nel reticolo endoplasmatico e li prepara per l'esportazione al di fuori della cellula.
• I filamenti intermedi sono un'ampia classe di proteine ​​fibrose che svolgono un ruolo importante sia come elementi strutturali che funzionali. Funzionano come elementi che aiutano a mantenere la forma e la rigidità della cellula.
• - svolgere le funzioni digestive, processando i rifiuti cellulari.
• I microfilamenti sono filamenti di proteine ​​globulari chiamate actina. Questi filamenti hanno una funzione prevalentemente strutturale e costituiscono un componente importante del citoscheletro.
• I microtubuli sono cilindri diritti e cavi che si trovano nel citoplasma di tutte le cellule eucariotiche (i procarioti non li hanno) e svolgono una varietà di funzioni, dal trasporto al supporto strutturale.
• - organelli oblunghi che si trovano nel citoplasma di ciascuna cellula eucariotica. Nella cellula animale sono i principali generatori di energia, convertendo l'ossigeno e le sostanze nutritive in energia.

Una cellula è un'unità strutturale e funzionale di un organismo vivente che trasporta informazioni genetiche, fornisce processi metabolici, è in grado di rigenerarsi e auto-riprodursi.

Ci sono individui unicellulari e animali e piante multicellulari sviluppati. La loro attività vitale è fornita dal lavoro di organi costruiti da diversi tessuti. Il tessuto, a sua volta, è rappresentato da un insieme di cellule simili per struttura e funzione.

Le cellule di diversi organismi hanno le loro proprietà e struttura caratteristiche, ma ci sono componenti comuni inerenti a tutte le cellule: sia vegetali che animali.

Organelli comuni a tutti i tipi cellulari

Nucleo- uno dei componenti importanti della cellula, contiene informazioni genetiche e ne assicura la trasmissione ai discendenti. Circondato da una doppia membrana che lo isola dal citoplasma.

Citoplasma- un mezzo viscoso trasparente che riempie la cellula. Tutti gli organelli si trovano nel citoplasma. Il citoplasma è costituito da un sistema di microtubuli, che fornisce un chiaro movimento di tutti gli organelli. Controlla anche il trasporto di sostanze sintetizzate.

membrana cellulare- una membrana che separa la cellula dall'ambiente esterno, assicura il trasporto di sostanze all'interno della cellula e l'escrezione di prodotti di sintesi o attività vitali.

Reticolo endoplasmatico- un organello di membrana, costituito da serbatoi e tubuli, sulla cui superficie avviene la sintesi dei ribosomi (ER granulare). I luoghi dove non ci sono ribosomi formano un reticolo endoplasmatico liscio. La rete granulare e agranulare non sono delimitate, ma passano l'una nell'altra e si connettono con il guscio del nucleo.

Complesso di Golgi- una pila di carri armati, appiattita al centro ed espansa alla periferia. Progettato per completare la sintesi delle proteine ​​​​e il loro ulteriore trasporto dalla cellula, insieme all'EPS forma i lisosomi.

Mitocondri- organelli a due membrane, la membrana interna forma sporgenze nella cellula - creste. Responsabile della sintesi di ATP, metabolismo energetico. Svolge una funzione respiratoria (assorbe ossigeno e rilascia CO 2).

Ribosomi- sono responsabili della sintesi proteica, nella loro struttura ci sono subunità piccole e grandi.

Lisosomi- effettuare la digestione intracellulare, grazie al contenuto di enzimi idrolitici. Abbattere le sostanze estranee intrappolate.

Sia le cellule vegetali che quelle animali hanno, oltre agli organelli, strutture non permanenti - inclusioni. Appaiono con un aumento dei processi metabolici nella cellula. Svolgono una funzione nutritiva e contengono:

• Grani di amido nelle piante e glicogeno negli animali;
• proteine;
• i lipidi sono composti ad alta energia che sono più preziosi dei carboidrati e delle proteine.

Ci sono inclusioni che non svolgono un ruolo nel metabolismo energetico, contengono i prodotti di scarto della cellula. Nelle cellule ghiandolari degli animali, le inclusioni accumulano un segreto.

Organelli trovati solo nelle cellule vegetali

Le cellule animali, a differenza delle cellule vegetali, non contengono vacuoli, plastidi o pareti cellulari.

parete cellulare formato dalla piastra cellulare, formando le membrane cellulari primarie e secondarie.

La parete cellulare primaria si verifica nelle cellule indifferenziate. Durante la maturazione, una membrana secondaria viene posta tra la membrana e la parete cellulare primaria. Nella sua struttura è simile al primario, solo che ha più cellulosa e meno acqua.

La parete cellulare secondaria è dotata di molti pori. Un poro è un luogo in cui non esiste una parete secondaria tra la membrana primaria e la membrana. I pori sono disposti a coppie in celle adiacenti. Le cellule poste vicine comunicano tra loro tramite il plasmodesma: questo è un canale, che è un filamento di citoplasma rivestito da un plasmolemma. Attraverso di essa, le cellule si scambiano i prodotti sintetizzati.

Funzioni della parete cellulare:

1. Mantenimento del turgore cellulare.
2. Dà forma alle cellule, fungendo da scheletro.
3. Accumula cibi nutrienti.
4. Protegge dalle influenze esterne.

Vacuoli- gli organelli pieni di linfa cellulare sono coinvolti nella digestione delle sostanze organiche (simili ai lisosomi di una cellula animale). Formato dal lavoro congiunto del pronto soccorso e del complesso del Golgi. Inizialmente si formano e funzionano diversi vacuoli; durante l'invecchiamento cellulare, si fondono in un unico vacuolo centrale.

plastidi- organelli autonomi a due membrane, il guscio interno ha escrescenze - lamelle. Tutti i plastidi sono divisi in tre tipi:

• Leucoplasti- formazioni non pigmentate, capaci di immagazzinare amido, proteine, lipidi;
• cloroplasti- i plastidi verdi, contengono il pigmento clorofilla, sono capaci di fotosintesi;
• cromoplasti- cristalli arancioni, dovuti alla presenza di pigmento di carotene.

Organelli trovati solo nelle cellule animali

La differenza tra una cellula vegetale e una cellula animale è l'assenza di un centriolo, una membrana a tre strati, in essa.

Centrioli- organelli accoppiati situati vicino al nucleo. Prendono parte alla formazione del fuso di divisione e contribuiscono alla divergenza uniforme dei cromosomi ai diversi poli della cellula.

membrana plasmatica- Le cellule animali sono caratterizzate da una membrana duratura a tre strati, costituita da lipidi e proteine.

Caratteristiche comparative di cellule vegetali e animali

Le cellule vegetali, grazie ai cloroplasti, svolgono processi di fotosintesi: convertono l'energia del sole in sostanze organiche, le cellule animali non ne sono capaci.

La divisione mitotica di una pianta avviene principalmente nel meristema, caratterizzato dalla presenza di uno stadio aggiuntivo - preprofase; nel corpo animale, la mitosi è inerente a tutte le cellule.

La dimensione delle singole cellule vegetali (circa 50 µm) supera la dimensione delle cellule animali (circa 20 µm).

La relazione tra le cellule vegetali viene effettuata a causa del plasmodesma, degli animali - con l'aiuto dei desmosomi.

I vacuoli di una cellula vegetale occupano la maggior parte del suo volume, negli animali sono piccole formazioni in piccole quantità.

La parete cellulare delle piante è costituita da cellulosa e pectina; negli animali, la membrana è costituita da fosfolipidi.

Le piante non sono in grado di muoversi attivamente, quindi si sono adattate al modo di nutrirsi autotrofi, sintetizzando autonomamente tutti i nutrienti necessari dai composti inorganici.

Gli animali sono eterotrofi e utilizzano materia organica esogena.

La somiglianza nella struttura e nella funzionalità delle cellule vegetali e animali indica l'unità della loro origine e appartenenza agli eucarioti. Le loro caratteristiche distintive sono dovute a un diverso stile di vita e nutrizione.