Struttura cellulare del disegno del corpo. La struttura della cellula umana, la divisione cellulare e l'aspetto, una descrizione con immagini per bambini

Le forme cellulari sono molto diverse. Negli organismi unicellulari, ogni cellula è un organismo separato. La sua forma e le sue caratteristiche strutturali sono associate alle condizioni ambientali in cui vive questo organismo unicellulare, al suo stile di vita.

Differenze nella struttura delle cellule

Il corpo di ogni animale e pianta multicellulare è composto da cellule che differiscono nell'aspetto, che è associato alle loro funzioni. Quindi, negli animali, si può immediatamente distinguere una cellula nervosa da una cellula muscolare o epiteliale (tessuto epitelio-tegumentario). Nelle piante, la struttura della cellula della foglia, del gambo, ecc. Non è la stessa.
La dimensione delle celle è altrettanto variabile. Il più piccolo di loro (alcuni) non supera 0,5 micron La dimensione delle cellule degli organismi multicellulari varia da diversi micrometri (il diametro dei leucociti umani è di 3-4 micron, il diametro degli eritrociti è di 8 micron) a dimensioni enormi (il processi di una cellula nervosa umana hanno una lunghezza superiore a 1 m). Nella maggior parte delle cellule vegetali e animali, il loro diametro varia da 10 a 100 micron.
Nonostante la diversità della struttura di forme e dimensioni, tutte le cellule viventi di qualsiasi organismo sono simili in molti modi alla struttura interna. Cellula- un complesso sistema fisiologico olistico in cui si svolgono tutti i processi fondamentali della vita: energia, irritabilità, crescita e auto-riproduzione.

I componenti principali nella struttura della cellula

I principali componenti comuni di una cellula sono la membrana esterna, il citoplasma e il nucleo. Una cellula può vivere e funzionare normalmente solo in presenza di tutti questi componenti che interagiscono strettamente tra loro e con l'ambiente.

Immagine. 2. Struttura cellulare: 1 - nucleo, 2 - nucleolo, 3 - membrana nucleare, 4 - citoplasma, 5 - apparato di Golgi, 6 - mitocondri, 7 - lisosomi, 8 - reticolo endoplasmatico, 9 - ribosomi, 10 - membrana cellulare

La struttura della membrana esterna.È una sottile membrana cellulare a tre strati (circa 7,5 nm2 di spessore), visibile solo al microscopio elettronico. I due strati estremi della membrana sono composti da proteine ​​e quello intermedio è formato da sostanze grasse. La membrana ha pori molto piccoli, grazie ai quali passa facilmente alcune sostanze e ne trattiene altre. La membrana partecipa alla fagocitosi (la cattura di particelle solide da parte della cellula) e alla pinocitosi (la cattura da parte della cellula di goccioline liquide con sostanze in essa disciolte). Pertanto, la membrana mantiene l'integrità della cellula e regola il flusso di sostanze dall'ambiente nella cellula e dalla cellula nel suo ambiente.
Sulla sua superficie interna, la membrana forma invaginazioni e rami che penetrano in profondità nella cellula. Attraverso di loro, la membrana esterna è collegata al guscio del nucleo D'altra parte, le membrane delle cellule vicine, formando invaginazioni e pieghe reciprocamente adiacenti, collegano in modo molto stretto e affidabile le cellule nei tessuti multicellulari.

Citoplasmaè un sistema colloidale complesso. La sua struttura: una soluzione semiliquida trasparente e formazioni strutturali. Le formazioni strutturali del citoplasma comuni a tutte le cellule sono: mitocondri, reticolo endoplasmatico, complesso del Golgi e ribosomi (Figura 2). Tutti loro, insieme al nucleo, sono i centri di alcuni processi biochimici, che insieme costituiscono la cellula. Questi processi sono estremamente diversi e procedono simultaneamente in un volume microscopico della cellula. Ciò è legato alla caratteristica generale della struttura interna di tutti gli elementi strutturali della cellula: nonostante le loro piccole dimensioni, hanno un'ampia superficie su cui si trovano catalizzatori biologici (enzimi) e si svolgono varie reazioni biochimiche.

Mitocondri(Figura 2, 6) - centri energetici della cellula. Si tratta di corpi molto piccoli, ma ben visibili al microscopio ottico (lunghezza 0,2-7,0 micron). Si trovano nel citoplasma e variano notevolmente in forma e numero in diverse cellule. Il contenuto liquido dei mitocondri è racchiuso in due gusci a tre strati, ciascuno dei quali ha la stessa struttura della membrana esterna della cellula. Il guscio interno del mitocondrio forma numerose sporgenze e partizioni incomplete all'interno del corpo del mitocondrio (Fig. 3). Queste invaginazioni sono chiamate creste. Grazie a loro, con un piccolo volume, si ottiene un forte aumento delle superfici su cui si svolgono le reazioni biochimiche, e tra queste, in primis, le reazioni di accumulo e rilascio di energia attraverso la conversione enzimatica dell'acido adenosina difosforico in acido adenosintrifosforico e viceversa.

Immagine. 3. Schema della struttura dei mitocondri: 1 - guscio esterno. 2 - guscio interno, 3 - creste del guscio dirette all'interno dei mitocondri

Reticolo endoplasmatico(Figura 2, 8) è una sporgenza multiramificata della membrana esterna della cellula. Le membrane del reticolo endoplasmatico sono solitamente disposte a coppie e tra di esse si formano tubuli che possono espandersi in cavità più grandi riempite di prodotti biosintetici. Intorno al nucleo, le membrane che compongono il reticolo endoplasmatico passano direttamente nella membrana esterna del nucleo. Pertanto, il reticolo endoplasmatico collega tutte le parti della cellula. Al microscopio ottico, quando si esamina la struttura della cellula, il reticolo endoplasmatico non è visibile.

Si distingue la struttura della cellula ruvido e liscio reticolo endoplasmatico. Il reticolo endoplasmatico ruvido è densamente circondato da ribosomi, dove avviene la sintesi proteica. Il reticolo endoplasmatico liscio è privo di ribosomi e in esso viene effettuata la sintesi di grassi e carboidrati. Attraverso i tubuli del reticolo endoplasmatico, viene effettuato il metabolismo intracellulare delle sostanze sintetizzate in varie parti della cellula, nonché lo scambio tra le cellule. Allo stesso tempo, il reticolo endoplasmatico, come formazione strutturale più densa, svolge la funzione dello scheletro della cellula, conferendo alla sua forma una certa stabilità.

ribosomi(Figura 2, 9) si trovano sia nel citoplasma della cellula che nel suo nucleo. Questi sono i grani più piccoli con un diametro di circa 15-20 nm, il che li rende invisibili al microscopio ottico. Nel citoplasma, la maggior parte dei ribosomi è concentrata sulla superficie dei tubuli del reticolo endoplasmatico ruvido. La funzione dei ribosomi risiede nel processo più importante per la vita della cellula e dell'organismo nell'intero processo: la sintesi delle proteine.

complesso del Golgi(Figura 2, 5) è stato inizialmente trovato solo nelle cellule animali. Di recente, tuttavia, sono state trovate strutture simili nelle cellule vegetali. La struttura della struttura del complesso del Golgi è vicina alle formazioni strutturali del reticolo endoplasmatico: si tratta di tubuli, cavità e vescicole di varia forma formate da membrane a tre strati. Inoltre, il complesso del Golgi comprende vacuoli piuttosto grandi. Accumulano alcuni prodotti di sintesi, principalmente enzimi e ormoni. Durante determinati periodi della vita cellulare, queste sostanze riservate possono essere rimosse dalla cellula attraverso il reticolo endoplasmatico e sono coinvolte nei processi metabolici dell'organismo nel suo insieme.

Centro cellulare- formazione, finora descritta solo nelle cellule degli animali e delle piante inferiori. Si compone di due centrioli, la struttura di ciascuno dei quali è un cilindro di dimensioni fino a 1 micron. I centrioli svolgono un ruolo importante nella divisione cellulare mitotica. Oltre alle formazioni strutturali permanenti descritte, alcune inclusioni compaiono periodicamente nel citoplasma di varie cellule. Si tratta di goccioline di grasso, grani di amido, cristalli proteici di una forma speciale (grani di aleurone), ecc. Tali inclusioni si trovano in gran numero nelle cellule dei tessuti di accumulo. Tuttavia, nelle cellule di altri tessuti, tali inclusioni possono esistere come riserva temporanea di nutrienti.

Nucleo(Figura 2, 1), come il citoplasma con una membrana esterna, è un componente essenziale della stragrande maggioranza delle cellule. Solo in alcuni batteri, considerando la struttura delle loro cellule, non è stato possibile identificare un nucleo strutturalmente formato, ma nelle loro cellule sono state trovate tutte le sostanze chimiche inerenti ai nuclei di altri organismi. Non ci sono nuclei in alcune cellule specializzate che hanno perso la capacità di dividersi (eritrociti di mammiferi, tubi filtranti di floema vegetale). D'altra parte, ci sono cellule multinucleate. Il nucleo svolge un ruolo molto importante nella sintesi delle proteine ​​enzimatiche, nella trasmissione di informazioni ereditarie di generazione in generazione, nei processi di sviluppo individuale dell'organismo.

Il nucleo di una cellula non in divisione ha un involucro nucleare. È costituito da due membrane a tre strati. La membrana esterna è collegata attraverso il reticolo endoplasmatico alla membrana cellulare. Attraverso tutto questo sistema, c'è un continuo scambio di sostanze tra il citoplasma, il nucleo e l'ambiente che circonda la cellula. Inoltre, ci sono pori nella membrana nucleare attraverso i quali il nucleo comunica anche con il citoplasma. All'interno del nucleo è riempito di succo nucleare, che contiene grumi di cromatina, nucleolo e ribosomi. La cromatina è composta da proteine ​​e DNA. Questo è il substrato materiale che, prima della divisione cellulare, si forma in cromosomi visibili al microscopio ottico.

cromosomi- costante per numero e forma di educazione, uguale per tutti gli organismi di una data specie. Le funzioni del nucleo sopra elencate sono principalmente associate ai cromosomi, o meglio, al DNA che ne fa parte.

nucleolo(Figura 2.2) nella quantità di uno o più è presente nel nucleo di una cellula non in divisione ed è ben visibile nella leggera micro-scissione. Al momento della divisione cellulare, scompare. Recentemente è stato chiarito l'enorme ruolo del nucleolo: in esso si formano ribosomi, che poi entrano nel citoplasma dal nucleo e vi svolgono la sintesi proteica.

Tutto quanto sopra si applica allo stesso modo alle cellule animali e alle cellule vegetali. In connessione con le specifiche del metabolismo, della crescita e dello sviluppo di piante e animali nella struttura delle cellule di entrambi, ci sono ulteriori caratteristiche strutturali che distinguono le cellule vegetali dalle cellule animali. Maggiori informazioni su questo sono scritte nelle sezioni "Botanica" e "Zoologia"; qui notiamo solo le differenze più generali.

Le cellule animali, oltre ai componenti elencati, nella struttura della cellula, hanno formazioni speciali - lisosomi. Queste sono vescicole ultramicroscopiche nel citoplasma piene di enzimi digestivi liquidi. I lisosomi svolgono la funzione di scindere le sostanze alimentari in sostanze chimiche più semplici. Ci sono indicazioni separate che i lisosomi si trovano anche nelle cellule vegetali.
Gli elementi strutturali più caratteristici delle cellule vegetali (ad eccezione di quelli comuni che sono inerenti a tutte le cellule). plastidi. Esistono in tre forme: cloroplasti verdi, rosso-arancione-giallo
cromoplasti e incolori leucoplasti. I leucoplasti, in determinate condizioni, possono trasformarsi in cloroplasti (inverdimento di un tubero di patata) e i cloroplasti, a loro volta, possono diventare cromoplasti (ingiallimento autunnale delle foglie).

Immagine. 4. Schema della struttura del cloroplasto: 1 - il guscio del cloroplasto, 2 - gruppi di piastre in cui avviene il processo di fotosintesi

Cloroplasti(Figura 4) rappresentano una “fabbrica” per la sintesi primaria di sostanze organiche da sostanze inorganiche utilizzando l'energia solare. Si tratta di piccoli corpi di forma piuttosto varia, sempre verdi per la presenza di clorofilla. La struttura dei cloroplasti nella cellula: hanno una struttura interna che garantisce il massimo sviluppo delle superfici libere. Queste superfici sono create da numerose lastre sottili, i cui grappoli si trovano all'interno del cloroplasto.
Dalla superficie, il cloroplasto, come altri elementi strutturali del citoplasma, è ricoperto da una doppia membrana. Ognuno di essi, a sua volta, è a tre strati, come la membrana esterna della cellula.

Tutte le forme di vita cellulare sulla terra possono essere divise in due regni in base alla struttura delle loro cellule costituenti: procarioti (prenucleari) ed eucarioti (nucleari). Le cellule procariotiche hanno una struttura più semplice, a quanto pare, sono nate prima nel processo di evoluzione. Cellule eucariotiche - più complesse, sono sorte più tardi. Le cellule che compongono il corpo umano sono eucariotiche.

Nonostante la varietà delle forme, l'organizzazione delle cellule di tutti gli organismi viventi è soggetta a principi strutturali uniformi.

cellula procariota

cellula eucariotica

La struttura di una cellula eucariotica

Complesso di superficie cellulare animale

Comprende glicocalice, plasmalemma e lo strato corticale sottostante del citoplasma. La membrana plasmatica è anche chiamata plasmalemma, la membrana cellulare esterna. È una membrana biologica, spessa circa 10 nanometri. Svolge principalmente una funzione di delimitazione in relazione all'ambiente esterno alla cellula. Inoltre, svolge una funzione di trasporto. La cellula non spreca energia per mantenere l'integrità della sua membrana: le molecole sono trattenute secondo lo stesso principio con cui le molecole di grasso sono tenute insieme - è termodinamicamente più vantaggioso che le parti idrofobiche delle molecole si trovino in prossimità di l'un l'altro. Il glicocalice è costituito da molecole di oligosaccaridi, polisaccaridi, glicoproteine ​​e glicolipidi “ancorate” nel plasmalemma. Il glicocalice svolge funzioni di recettore e marker. La membrana plasmatica delle cellule animali è costituita principalmente da fosfolipidi e lipoproteine ​​intervallate da molecole proteiche, in particolare antigeni e recettori di superficie. Nello strato corticale (adiacente alla membrana plasmatica) del citoplasma ci sono elementi specifici del citoscheletro - microfilamenti di actina ordinati in un certo modo. La funzione principale e più importante dello strato corticale (corteccia) sono le reazioni pseudopodiali: espulsione, attacco e riduzione degli pseudopodi. In questo caso i microfilamenti vengono riordinati, allungati o accorciati. La forma della cellula (ad esempio la presenza di microvilli) dipende anche dalla struttura del citoscheletro dello strato corticale.

La struttura del citoplasma

La componente liquida del citoplasma è anche chiamata citosol. Al microscopio ottico, sembrava che la cellula fosse riempita con qualcosa come un plasma liquido o sol, in cui il nucleo e altri organelli "galleggiano". In realtà non lo è. Lo spazio interno di una cellula eucariotica è rigorosamente ordinato. Il movimento degli organelli è coordinato con l'aiuto di sistemi di trasporto specializzati, i cosiddetti microtubuli, che fungono da "strade" intracellulari e proteine ​​speciali dineine e chinesine, che svolgono il ruolo di "motori". Inoltre, le molecole proteiche separate non si diffondono liberamente nell'intero spazio intracellulare, ma sono dirette ai compartimenti necessari utilizzando segnali speciali sulla loro superficie, riconosciuti dai sistemi di trasporto della cellula.

Reticolo endoplasmatico

In una cellula eucariotica, esiste un sistema di compartimenti di membrana (tubi e serbatoi) che passano l'uno nell'altro, chiamato reticolo endoplasmatico (o reticolo endoplasmatico, EPR o EPS). Viene chiamata quella parte del RE, alle membrane di cui sono attaccati i ribosomi granulare(o ruvido) al reticolo endoplasmatico, la sintesi proteica avviene sulle sue membrane. Quei compartimenti che non hanno ribosomi sulle pareti sono classificati come liscio(o agranulare) EPR, che è coinvolta nella sintesi dei lipidi. Gli spazi interni dell'ER liscio e granulare non sono isolati, ma passano l'uno nell'altro e comunicano con il lume della membrana nucleare.

apparato del golgi

Nucleo

citoscheletro

Centrioli

Mitocondri

Confronto di cellule pro ed eucariotiche

Per molto tempo, la differenza più importante tra eucarioti e procarioti è stata la presenza di un nucleo ben formato e di organelli di membrana. Tuttavia, negli anni '70 e '80 è diventato chiaro che questa era solo una conseguenza di differenze più profonde nell'organizzazione del citoscheletro. Per qualche tempo si è creduto che il citoscheletro fosse caratteristico solo degli eucarioti, ma a metà degli anni '90. proteine ​​omologhe alle principali proteine ​​del citoscheletro eucariotico sono state trovate anche nei batteri.

È la presenza di un citoscheletro specificamente organizzato che consente agli eucarioti di creare un sistema di organelli mobili della membrana interna. Inoltre, il citoscheletro consente endo ed esocitosi (si presume che sia dovuto all'endocitosi che i simbionti intracellulari, inclusi mitocondri e plastidi, siano comparsi nelle cellule eucariotiche). Un'altra importante funzione del citoscheletro eucariotico è quella di garantire la divisione del nucleo (mitosi e meiosi) e del corpo (citotomia) della cellula eucariotica (la divisione delle cellule procariotiche è organizzata in modo più semplice). Le differenze nella struttura del citoscheletro spiegano anche altre differenze tra pro- ed eucarioti - ad esempio, la costanza e la semplicità delle forme delle cellule procariotiche e la significativa diversità di forma e la capacità di cambiarla in quelle eucariotiche, nonché il dimensioni relativamente grandi di quest'ultimo. Quindi, la dimensione delle cellule procariotiche è in media di 0,5-5 micron, le dimensioni delle cellule eucariotiche - in media da 10 a 50 micron. Inoltre, solo tra gli eucarioti si incontrano cellule veramente giganti, come enormi uova di squalo o struzzo (in un uovo di uccello, l'intero tuorlo è un uovo enorme), neuroni di grandi mammiferi, i cui processi, rafforzati dal citoscheletro, può raggiungere decine di centimetri di lunghezza.

Anaplasia

La distruzione della struttura cellulare (ad esempio nei tumori maligni) è chiamata anaplasia.

Storia della scoperta delle cellule

La prima persona a vedere le cellule fu lo scienziato inglese Robert Hooke (a noi noto grazie alla legge di Hooke). Durante l'anno, cercando di capire perché l'albero di sughero nuota così bene, Hooke iniziò a esaminare sottili sezioni di sughero con l'aiuto di un microscopio che aveva migliorato. Scoprì che il tappo era diviso in tante minuscole cellule, che gli ricordavano le cellule monastiche, e chiamò queste cellule cellule (in inglese cell significa "cell, cell, cell"). Nell'anno, il maestro olandese Antony van Leeuwenhoek (Anton van Leeuwenhoek, -) usando un microscopio per la prima volta vide "animali" in una goccia d'acqua - organismi viventi in movimento. Così, già all'inizio del 18° secolo, gli scienziati sapevano che ad alto ingrandimento le piante avevano una struttura cellulare e videro alcuni organismi, che in seguito furono chiamati unicellulari. Tuttavia, la teoria cellulare della struttura degli organismi si formò solo verso la metà del 19° secolo, dopo che apparvero microscopi più potenti e furono sviluppati metodi per fissare e colorare le cellule. Uno dei suoi fondatori fu Rudolf Virchow, tuttavia, c'erano una serie di errori nelle sue idee: ad esempio, presumeva che le cellule fossero debolmente collegate tra loro e che ognuna esistesse "da sola". Solo in seguito fu possibile provare l'integrità del sistema cellulare.

Guarda anche

• Confronto della struttura cellulare di batteri, piante e animali

Collegamenti

• Biologia molecolare della cellula 4a edizione 2002 - Libro di testo di biologia molecolare in inglese
• Cytology and Genetics (0564-3783) pubblica articoli in russo, ucraino e inglese a scelta dell'autore, tradotti in inglese (0095-4527)

Il corpo e l'intero corpo umano ha una struttura cellulare. Nella sua struttura, le cellule umane hanno caratteristiche comuni tra loro. Sono interconnessi da una sostanza intercellulare che fornisce alla cellula nutrimento e ossigeno. Le cellule si combinano nei tessuti, i tessuti negli organi e gli organi in intere strutture (ossa, pelle, cervello e così via). Nel corpo, le cellule svolgono varie funzioni e compiti: crescita e divisione, metabolismo, irritabilità, trasmissione di informazioni genetiche, adattamento ai cambiamenti dell'ambiente ...

La struttura della cellula umana. fondazione delle fondamenta

Ogni cellula è circondata da una sottile membrana cellulare, che la isola dall'ambiente esterno e regola la penetrazione di varie sostanze al suo interno. Una cellula riempita con una fornace di citoplasma, in cui sono immersi gli organelli cellulari (o organelli): mitocondri - generatori di energia; il complesso del Golgi, dove si verificano una varietà di reazioni biochimiche; vacuoli e reticolo endoplasmatico che trasportano sostanze; ribosomi dove avviene la sintesi proteica. Il centro del citoplasma contiene un nucleo con lunghe molecole di DNA (acido desossiribonucleico), che trasporta informazioni sull'intero organismo.

cellula umana:

• Dove si trova il DNA?

Quali organismi sono chiamati multicellulari?

Negli organismi unicellulari (ad esempio i batteri), tutti i processi vitali - dalla nutrizione alla riproduzione - si verificano all'interno di una cellula e negli organismi multicellulari (piante, animali, persone), il corpo è costituito da un numero enorme di cellule che svolgono funzioni diverse e interagiscono tra loro Struttura Le cellule umane hanno un unico piano, che mostra la generalità di tutti i processi vitali Un adulto ha più di 200 diversi tipi di cellule. Sono tutti discendenti dello stesso zigote e acquisiscono una differenza come risultato del processo di differenziazione (il processo di emergenza e sviluppo delle differenze tra cellule embrionali inizialmente omogenee).

In che modo le cellule differiscono nella forma?

La struttura di una cellula umana è determinata dai suoi organelli principali e la forma di ogni tipo di cellula è determinata dalle sue funzioni. I globuli rossi, ad esempio, hanno la forma di un disco biconcavo: la loro superficie deve assorbire quanto più ossigeno possibile. Le cellule dell'epidermide svolgono una funzione protettiva, sono di medie dimensioni, di forma oblungo-angolare. I neuroni hanno processi lunghi per la trasmissione dei segnali nervosi, gli spermatozoi hanno una coda mobile e le uova sono grandi e di forma sferica.La forma delle cellule che rivestono i vasi sanguigni, così come le cellule di molti altri tessuti, è appiattita. Alcune cellule, come i globuli bianchi, che inghiottono i microbi che causano malattie possono cambiare forma.

Dove si trova il DNA?

La struttura di una cellula umana è impossibile senza l'acido desossiribonucleico. Il DNA si trova nel nucleo di ogni cellula. Questa molecola memorizza tutte le informazioni ereditarie, o il codice genetico. È costituito da due lunghe catene molecolari intrecciate a doppia elica.

Sono collegati da composti di idrogeno che si formano tra coppie di basi azotate: adenina e timina, citosina e guanina. Le catene di DNA strettamente attorcigliate formano cromosomi: strutture a forma di bastoncino, il cui numero nei rappresentanti di una specie è rigorosamente costante. Il DNA è necessario per sostenere la vita e svolge un ruolo enorme nella riproduzione: trasmette tratti ereditari dai genitori ai figli.

Struttura cellulare

Il corpo umano, come qualsiasi altro organismo vivente, è costituito da cellule. Svolgono uno dei ruoli principali nel nostro corpo. Con l'aiuto delle cellule, si verificano crescita, sviluppo e riproduzione.

Ricordiamo ora la definizione di quella che in biologia viene solitamente chiamata cellula.

Una cellula è un'unità così elementare che è coinvolta nella struttura e nel funzionamento di tutti gli organismi viventi, ad eccezione dei virus. Ha un proprio metabolismo ed è in grado non solo di esistere in modo indipendente, ma anche di svilupparsi e riprodursi. In breve, possiamo concludere che la cellula è il materiale da costruzione più importante e necessario per qualsiasi organismo.

Ovviamente, ad occhio nudo, è improbabile che tu possa vedere la gabbia. Ma con l'aiuto delle moderne tecnologie, una persona ha una grande opportunità non solo di esaminare la cellula stessa al microscopio ottico o elettronico, ma anche di studiarne la struttura, isolare e coltivare i suoi singoli tessuti e persino decodificare le informazioni genetiche cellulari.

E ora, con l'aiuto di questa figura, consideriamo visivamente la struttura della cella:

Struttura cellulare

Ma è interessante notare che non tutte le cellule hanno la stessa struttura. C'è una certa differenza tra le cellule di un organismo vivente e le cellule delle piante. Infatti, nelle cellule vegetali ci sono plastidi, una membrana e vacuoli con linfa cellulare. Nell'immagine puoi vedere la struttura cellulare di animali e piante e vedere la differenza tra loro:

Per ulteriori informazioni sulla struttura delle cellule vegetali e animali, imparerai guardando il video

Come puoi vedere, le cellule, sebbene abbiano dimensioni microscopiche, ma la loro struttura è piuttosto complessa. Pertanto, passeremo ora a uno studio più dettagliato della struttura della cellula.

Membrana plasmatica di una cellula

Per dare forma e separare la cellula dal suo genere, una membrana si trova intorno alla cellula umana.

Poiché la membrana ha la capacità di far passare parzialmente le sostanze attraverso se stessa, a causa di ciò le sostanze necessarie entrano nella cellula e da essa vengono rimossi i prodotti di scarto.

Convenzionalmente, possiamo dire che la membrana cellulare è un film ultramicroscopico, che consiste in due strati monomolecolari di proteine ​​e uno strato bimolecolare di lipidi, che si trova tra questi strati.

Da ciò possiamo concludere che la membrana cellulare svolge un ruolo importante nella sua struttura, poiché svolge una serie di funzioni specifiche. Svolge una funzione protettiva, di barriera e di collegamento tra le altre cellule e per la comunicazione con l'ambiente.

E ora diamo un'occhiata a una struttura più dettagliata della membrana nella figura:

Citoplasma

Il prossimo componente dell'ambiente interno della cellula è il citoplasma. È una sostanza semiliquida in cui altre sostanze si muovono e si dissolvono. Il citoplasma è costituito da proteine ​​e acqua.

All'interno della cellula c'è un movimento costante del citoplasma, chiamato ciclosi. La ciclosi è circolare o reticolare.

Inoltre, il citoplasma collega diverse parti della cellula. In questo ambiente si trovano gli organelli della cellula.

Gli organelli sono strutture cellulari permanenti con funzioni specifiche.

Tali organelli includono strutture come la matrice citoplasmatica, il reticolo endoplasmatico, i ribosomi, i mitocondri, ecc.

Ora cercheremo di dare un'occhiata più da vicino a questi organelli e scoprire quali funzioni svolgono.

Citoplasma

matrice citoplasmatica

Una delle parti principali della cellula è la matrice citoplasmatica. Grazie ad esso, nella cellula avvengono processi di biosintesi e i suoi componenti contengono enzimi che producono energia.

matrice citoplasmatica

Reticolo endoplasmatico

All'interno, la zona citoplasmatica è costituita da piccoli canali e varie cavità. Questi canali, collegandosi tra loro, formano il reticolo endoplasmatico. Tale rete è eterogenea nella sua struttura e può essere granulare o liscia.


Reticolo endoplasmatico

nucleo cellulare

La parte più importante, presente in quasi tutte le cellule, è il nucleo cellulare. Le cellule che hanno un nucleo sono chiamate eucarioti. Ogni nucleo cellulare contiene DNA. È la sostanza dell'eredità e tutte le proprietà della cellula sono crittografate in essa.

nucleo cellulare

cromosomi

Se osserviamo la struttura di un cromosoma al microscopio, possiamo vedere che è costituito da due cromatidi. Di norma, dopo la divisione nucleare, il cromosoma diventa un singolo cromatide. Ma all'inizio della divisione successiva, sul cromosoma appare un altro cromatide.

cromosomi

Centro cellulare

Quando si considera il centro cellulare, si può vedere che è costituito da centrioli materni e figli. Ciascuno di questi centrioli è un oggetto cilindrico, le pareti sono formate da nove triplette di tubuli e nel mezzo c'è una sostanza omogenea.

Con l'aiuto di un tale centro cellulare, si verifica la divisione delle cellule animali e vegetali inferiori.

Centro cellulare

ribosomi

I ribosomi sono organelli universali nelle cellule animali e vegetali. La loro funzione principale è la sintesi proteica nel centro funzionale.

ribosomi

Mitocondri

I mitocondri sono anche organelli microscopici, ma a differenza dei ribosomi, hanno una struttura a due membrane, in cui la membrana esterna è liscia e quella interna ha escrescenze di varia forma chiamate creste. I mitocondri svolgono il ruolo di centro respiratorio ed energetico

Mitocondri

apparato del golgi

Ma con l'aiuto dell'apparato del Golgi si verifica l'accumulo e il trasporto di sostanze. Inoltre, grazie a questo apparato, avviene la formazione di lisosomi e la sintesi di lipidi e carboidrati.

Nella struttura, l'apparato del Golgi ricorda i singoli corpi, che sono a forma di mezzaluna oa forma di bastoncello.

apparato del golgi

plastidi

Ma i plastidi per una cellula vegetale svolgono il ruolo di una stazione energetica. Tendono a cambiare da una specie all'altra. I plastidi sono divisi in varietà come cloroplasti, cromoplasti, leucoplasti.

plastidi

lisosomi

Il vacuolo digestivo, che è in grado di dissolvere gli enzimi, è chiamato lisosoma. Sono microscopici organelli a membrana singola dalla forma arrotondata. Il loro numero dipende direttamente dalla vitalità della cellula e dalle sue condizioni fisiche.

Nel caso in cui si verifichi la distruzione della membrana del lisosoma, in questo caso la cellula è in grado di digerirsi.

lisosomi

Modi per nutrire la cellula

Ora diamo un'occhiata a come vengono alimentate le cellule:

Come viene alimentata la cellula

Va notato qui che le proteine ​​​​e i polisaccaridi tendono a penetrare nella cellula per fagocitosi, ma gocce di liquido - per pinocitosi.

Il metodo di nutrizione delle cellule animali, in cui entrano i nutrienti, è chiamato fagocitosi. E un modo così universale di nutrire qualsiasi cellula, in cui i nutrienti entrano nella cellula già in una forma disciolta, è chiamato pinocitosi.

Quando si studia la struttura di una cellula vegetale, un disegno con didascalie sarà un utile riepilogo visivo per padroneggiare questo argomento. Ma prima, un po' di storia.

La storia della scoperta e dello studio della cellula è associata al nome dell'inventore inglese Robert Hooke. Nel 17° secolo, su una sezione di sughero di una pianta, esaminata al microscopio, R. Hooke scoprì delle cellule, che in seguito furono chiamate cellule.

Le informazioni di base sulla cellula furono presentate in seguito dallo scienziato tedesco T. Schwann nella teoria cellulare formulata nel 1838. I punti principali di questo trattato sono:

• tutta la vita sulla terra è costituita da unità strutturali - cellule;
• nella struttura e nella funzione, tutte le cellule hanno caratteristiche comuni. Queste particelle elementari sono in grado di riprodursi, cosa possibile grazie alla divisione della cellula madre;
• negli organismi multicellulari, le cellule sono in grado di combinarsi sulla base di funzioni comuni e dell'organizzazione chimico-strutturale del tessuto.

cellula vegetale

La cellula vegetale, insieme alle caratteristiche comuni e alla somiglianza nella struttura con l'animale, ha le sue caratteristiche distintive che le sono uniche:

• la presenza di una parete cellulare (guscio);
• la presenza di plastidi;
• la presenza di un vacuolo.

La struttura di una cellula vegetale

La figura mostra schematicamente un modello di una cellula vegetale, in cosa consiste, quali sono i nomi delle sue parti principali.

Ciascuno di essi sarà discusso in dettaglio di seguito.

Organelli cellulari e loro funzioni - tabella descrittiva

La tabella contiene informazioni importanti sugli organelli della cellula. Aiuterà lo studente a pianificare la storia secondo il disegno.

Organoide	Descrizione	Funzione	Peculiarità
parete cellulare	Copre la membrana citoplasmatica, la composizione è principalmente cellulosa.	Mantenimento della forza, protezione meccanica, creazione di una forma cellulare, assorbimento e scambio di vari ioni, trasporto di sostanze.	Caratteristica delle cellule vegetali (assente nelle cellule animali).
Citoplasma	L'ambiente interno della cellula. Include un mezzo semiliquido, organelli situati al suo interno e inclusioni insolubili.	Unificazione e interazione di tutte le strutture (organelli).	È possibile modificare lo stato di aggregazione.
Nucleo	L'organello più grande. La forma è sferica o ovoidale. Contiene cromatidi (molecole di DNA). Il nucleo è ricoperto da un involucro nucleare a doppia membrana.	Archiviazione e trasmissione di informazioni ereditarie.	organello a doppia membrana.
nucleolo	Forma sferica, d - 1-3 micron. Sono i principali vettori di RNA nel nucleo.	Sintetizzano rRNA e subunità ribosomiali.	Il nucleo contiene 1-2 nucleoli.
Vacùolo	Serbatoio con aminoacidi e sali minerali.	Regolazione della pressione osmotica, stoccaggio delle sostanze di riserva, autofagia (autodigestione dei detriti intracellulari).	Più la cellula è vecchia, più spazio occupa il vacuolo nella cellula.
plastidi	3 tipi: cloroplasti, cromoplasti e leucoplasti.	Fornisce tipo di nutrizione autotrofica, sintesi di sostanze organiche da inorganiche.	A volte possono passare da un tipo di plastide all'altro.
membrana nucleare	Contiene due membrane. I ribosomi sono attaccati all'esterno, in alcuni punti sono collegati all'EPR. Permeato di pori (scambio tra nucleo e citoplasma).	Separa il citoplasma dal contenuto interno del nucleo.	organello a doppia membrana.

Formazioni citoplasmatiche - organelli cellulari

Parliamo di più dei componenti di una cellula vegetale.

Nucleo

Il nucleo effettua la memorizzazione delle informazioni genetiche e l'implementazione delle informazioni ereditate. Il luogo di conservazione sono le molecole di DNA. Allo stesso tempo, nel nucleo sono presenti enzimi di riparazione, che sono in grado di controllare ed eliminare il danno spontaneo alle molecole di DNA.

Inoltre, le stesse molecole di DNA nel nucleo sono soggette a riduplicazione (raddoppio). In questo caso, le cellule che si formano durante la divisione dell'originale ricevono la stessa quantità di informazioni genetiche in termini di qualità e quantità.

Reticolo endoplasmatico (ER)

Ne esistono di due tipi: ruvida e liscia. Il primo tipo sintetizza le proteine ​​per l'esportazione e le membrane cellulari. Il secondo tipo è in grado di disintossicare i prodotti metabolici dannosi.

apparato del golgi

Scoperta da un ricercatore italiano K. Golgi nel 1898. Nelle cellule, si trova vicino al nucleo. Questi organelli sono strutture di membrana impilate insieme. Tale zona di accumulo è chiamata dictosoma.

Partecipano all'accumulo di prodotti che vengono sintetizzati nel reticolo endoplasmatico e sono la fonte dei lisosomi cellulari.

lisosomi

Non sono strutture indipendenti. Sono il risultato dell'attività del reticolo endoplasmatico e dell'apparato di Golgi. Il loro scopo principale è partecipare ai processi di scissione all'interno della cellula.

Nei lisosomi ci sono circa quattro dozzine di enzimi che distruggono la maggior parte dei composti organici. Allo stesso tempo, la stessa membrana del lisosoma è resistente all'azione di tali enzimi.

Mitocondri

organelli a doppia membrana. In ogni cella, il loro numero e dimensione possono variare. Sono circondati da due membrane altamente specializzate. Tra di loro c'è lo spazio intermembrana.

La membrana interna è in grado di formare pieghe - creste. A causa della presenza di creste, la membrana interna è 5 volte più grande della membrana esterna.

L'aumentata attività funzionale della cellula è dovuta a un aumento del numero di mitocondri e di un gran numero di creste in essi contenuti, mentre in condizioni di inattività fisica, il numero di creste nei mitocondri e il numero di mitocondri cambia bruscamente e rapidamente.

Entrambe le membrane mitocondriali differiscono nelle loro proprietà fisiologiche. Con l'aumento o la diminuzione della pressione osmotica, la membrana interna è in grado di raggrinzirsi o allungarsi. La membrana esterna è caratterizzata solo da uno stiramento irreversibile, che può portare alla rottura. L'intero complesso di mitocondri che riempiono la cellula è chiamato condrio.

plastidi

Per dimensioni, questi organelli sono secondi solo al nucleo. Esistono tre tipi di plastidi:

• responsabile del colore verde delle piante - cloroplasti;
• responsabile dei colori autunnali - arancio, rosso, giallo, ocra - cromoplasti;
• leucoplasti incolori non coloranti.

Vale la pena notare:è stato stabilito che solo uno dei tipi di plastidi può esistere contemporaneamente nelle cellule.

La struttura e le funzioni dei cloroplasti

Svolgono i processi di fotosintesi. La clorofilla è presente (dà un colore verde). La forma è una lente biconvessa. Quantità in una cella - 40-50. Ha una doppia membrana. La membrana interna forma vescicole piatte - tilacoidi, che sono ammassate in pile - grana.

Cromoplasti

A causa dei pigmenti luminosi, danno colori brillanti agli organi vegetali: petali di fiori multicolori, frutti maturi, foglie autunnali e alcune radici (carote).

I cromoplasti non hanno un sistema a membrana interna. I pigmenti possono accumularsi in una forma cristallina, che conferisce ai plastidi una varietà di forme (piatto, rombo, triangolo).

Le funzioni di questo tipo di plastidi non sono ancora completamente comprese. Ma secondo le informazioni disponibili, si tratta di cloroplasti obsoleti con clorofilla distrutta.

Leucoplasti

Inerente a quelle parti di piante su cui non cadono i raggi del sole. Ad esempio, tuberi, semi, bulbi, radici. Il sistema interno delle membrane è meno sviluppato rispetto ai cloroplasti.

Responsabile della nutrizione, accumulare sostanze nutritive, prendere parte alla sintesi. In presenza di luce, i leucoplasti sono in grado di degenerare in cloroplasti.

ribosomi

Piccoli granuli composti da RNA e proteine. Le uniche strutture non di membrana. Possono essere localizzati singolarmente o come parte di un gruppo (polisomi).

Il ribosoma è formato da una subunità grande e una piccola collegate da ioni magnesio. La funzione è la sintesi proteica.

microtubuli

Questi sono lunghi cilindri, nelle cui pareti si trova la tubulina proteica. Questo organoide è una struttura dinamica (può accumularsi e decadere). Prendono parte attiva nel processo di divisione cellulare.

Vacuolo - struttura e funzioni

È contrassegnato in blu nella figura. È costituito da una membrana (tonoplasto) e da un ambiente interno (linfa cellulare).

Occupa la maggior parte della cellula, la sua parte centrale.

Conserva acqua e sostanze nutritive, nonché prodotti di decomposizione.

Nonostante un'unica organizzazione strutturale nella struttura degli organelli principali, esiste un'enorme diversità di specie nel mondo vegetale.

Qualsiasi scolaretto, e ancor più un adulto, ha bisogno di capire e sapere quali parti essenziali ha una cellula vegetale e che aspetto ha il suo modello, che ruolo svolgono e quali sono i nomi degli organelli responsabili della colorazione delle parti vegetali.