La struttura delle cellule umane e animali. In cosa consiste una cellula umana: struttura e funzioni. Organelli trovati solo nelle cellule animali

Le cellule animali e vegetali, sia multicellulari che unicellulari, sono in linea di principio simili nella struttura. Le differenze nei dettagli della struttura delle cellule sono associate alla loro specializzazione funzionale.

Gli elementi principali di tutte le cellule sono il nucleo e il citoplasma. Il nucleo ha una struttura complessa che cambia nelle diverse fasi della divisione cellulare, o ciclo. Il nucleo di una cellula non in divisione occupa circa il 10-20% del suo volume totale. È costituito da un carioplasma (nucleoplasma), uno o più nucleoli (nucleolo) e un involucro nucleare. Il carioplasma è un succo nucleare, o karyolymph, in cui ci sono fili di cromatina che formano i cromosomi.

Le principali proprietà della cella:

• metabolismo
• sensibilità
• capacità di riprodursi

La cellula vive nell'ambiente interno del corpo: sangue, linfa e fluido tissutale. I principali processi nella cellula sono l'ossidazione, la glicolisi - la scomposizione dei carboidrati senza ossigeno. La permeabilità cellulare è selettiva. È determinato dalla reazione ad alta o bassa concentrazione di sale, fago e pinocitosi. secrezione - la formazione e la secrezione da parte delle cellule di sostanze simili al muco (mucina e mucoidi), che proteggono dai danni e partecipano alla formazione della sostanza intercellulare.

Tipi di movimenti cellulari:

1. ameboide (false gambe) - leucociti e macrofagi.
2. scorrevole - fibroblasti
3. tipo flagellato - spermatozoi (ciglia e flagelli)

Divisione cellulare:

1. indiretto (mitosi, cariocinesi, meiosi)
2. diretto (amitosi)

Durante la mitosi, la sostanza nucleare è distribuita uniformemente tra le cellule figlie, perché La cromatina del nucleo è concentrata nei cromosomi, che si dividono in due cromatidi, divergendo in cellule figlie.

Strutture di una cellula vivente

Cromosomi

Gli elementi obbligatori del nucleo sono cromosomi che hanno una struttura chimica e morfologica specifica. Prendono parte attiva al metabolismo cellulare e sono direttamente correlati alla trasmissione ereditaria delle proprietà da una generazione all'altra. Tuttavia, va tenuto presente che, sebbene l'ereditarietà sia assicurata dall'intera cellula come un unico sistema, le strutture nucleari, vale a dire i cromosomi, occupano un posto speciale in questo. I cromosomi, a differenza degli organelli cellulari, sono strutture uniche caratterizzate da una composizione qualitativa e quantitativa costante. Non possono scambiarsi tra loro. Uno squilibrio nel set cromosomico di una cellula alla fine porta alla sua morte.

Citoplasma

Il citoplasma di una cellula presenta una struttura molto complessa. L'introduzione della tecnica delle sezioni sottili e della microscopia elettronica ha permesso di vedere la struttura fine del citoplasma sottostante. È stato stabilito che quest'ultimo è costituito da strutture complesse disposte parallelamente sotto forma di placche e tubuli, sulla cui superficie sono presenti i granuli più piccoli con un diametro di 100-120 Å. Queste formazioni sono chiamate complesso endoplasmatico. Questo complesso comprende vari organelli differenziati: mitocondri, ribosomi, apparato di Golgi, nelle cellule di animali e piante inferiori - il centrosoma, negli animali - lisosomi, nelle piante - plastidi. Inoltre, nel citoplasma si trovano numerose inclusioni che prendono parte al metabolismo della cellula: amido, goccioline di grasso, cristalli di urea, ecc.

Membrana

La cellula è circondata da una membrana plasmatica (dal latino "membrana" - pelle, pellicola). Le sue funzioni sono molto diverse, ma la principale è protettiva: protegge il contenuto interno della cellula dagli effetti dell'ambiente esterno. A causa di varie escrescenze, pieghe sulla superficie della membrana, le cellule sono saldamente interconnesse. La membrana è permeata di speciali proteine ​​attraverso le quali possono muoversi determinate sostanze necessarie alla cellula o da rimuovere da essa. Pertanto, lo scambio di sostanze viene effettuato attraverso la membrana. Inoltre, ciò che è molto importante, le sostanze vengono fatte passare attraverso la membrana in modo selettivo, grazie al quale l'insieme di sostanze richiesto viene mantenuto nella cellula.

Nelle piante, la membrana plasmatica è ricoperta all'esterno da una membrana densa costituita da cellulosa (fibra). Il guscio svolge funzioni protettive e di supporto. Funge da cornice esterna della cella, conferendole una certa forma e dimensione, prevenendo un eccessivo rigonfiamento.

Nucleo

Situato al centro della cellula e separato da una membrana a due strati. Ha una forma sferica o allungata. Il guscio - il karyolemma - ha i pori necessari per lo scambio di sostanze tra il nucleo e il citoplasma. Il contenuto del nucleo è liquido - carioplasma, che contiene corpi densi - nucleoli. Sono granulari - ribosomi. La maggior parte del nucleo - proteine ​​​​nucleari - nucleoproteine, nei nucleoli - ribonucleoproteine ​​e nel carioplasma - desossiribonucleoproteine. La cellula è ricoperta da una membrana cellulare, costituita da molecole proteiche e lipidiche aventi una struttura a mosaico. La membrana assicura lo scambio di sostanze tra la cellula e il fluido intercellulare.

EPS

Questo è un sistema di tubuli e cavità, sulle cui pareti sono presenti ribosomi che forniscono la sintesi proteica. I ribosomi possono anche essere localizzati liberamente nel citoplasma. Esistono due tipi di ER: ruvido e liscio: sull'ER ruvido (o granulare) ci sono molti ribosomi che svolgono la sintesi proteica. I ribosomi conferiscono alle membrane un aspetto ruvido. Le membrane ER lisce non portano ribosomi sulla loro superficie; contengono enzimi per la sintesi e la scomposizione di carboidrati e lipidi. L'EPS liscio sembra un sistema di tubi sottili e serbatoi.

Ribosomi

Piccoli corpi con un diametro di 15-20 mm. Effettuare la sintesi di molecole proteiche, il loro assemblaggio da amminoacidi.

Mitocondri

Questi sono organelli a due membrane, la cui membrana interna ha escrescenze - creste. Il contenuto delle cavità è la matrice. I mitocondri contengono un gran numero di lipoproteine ​​ed enzimi. Queste sono le stazioni energetiche della cellula.

Plastidi (proprio solo per le cellule vegetali!)

Il loro contenuto nella cellula è la caratteristica principale dell'organismo vegetale. Esistono tre tipi principali di plastidi: leucoplasti, cromoplasti e cloroplasti. Hanno colori diversi. I leucoplasti incolori si trovano nel citoplasma delle cellule delle parti non colorate delle piante: steli, radici, tuberi. Ad esempio, ce ne sono molti nei tuberi di patata, in cui si accumulano i chicchi di amido. I cromoplasti si trovano nel citoplasma di fiori, frutti, steli e foglie. I cromoplasti forniscono il colore giallo, rosso e arancione delle piante. I cloroplasti verdi si trovano nelle cellule di foglie, steli e altre parti della pianta, così come in una varietà di alghe. I cloroplasti hanno una dimensione di 4-6 µm e spesso hanno una forma ovale. Nelle piante superiori, una cellula contiene diverse dozzine di cloroplasti.

I cloroplasti verdi sono in grado di trasformarsi in cromoplasti, motivo per cui le foglie ingialliscono in autunno e i pomodori verdi diventano rossi quando sono maturi. I leucoplasti possono trasformarsi in cloroplasti (inverdimento dei tuberi di patata alla luce). Pertanto, cloroplasti, cromoplasti e leucoplasti sono in grado di transizione reciproca.

La funzione principale dei cloroplasti è la fotosintesi, cioè nei cloroplasti alla luce, le sostanze organiche vengono sintetizzate da quelle inorganiche convertendo l'energia solare nell'energia delle molecole di ATP. I cloroplasti delle piante superiori hanno una dimensione di 5-10 micron e hanno la forma di una lente biconvessa. Ogni cloroplasto è circondato da una doppia membrana con permeabilità selettiva. All'esterno c'è una membrana liscia e l'interno ha una struttura piegata. La principale unità strutturale del cloroplasto è il tilacoide, un sacco piatto a due membrane che svolge un ruolo di primo piano nel processo di fotosintesi. La membrana tilacoide contiene proteine ​​simili alle proteine ​​mitocondriali che sono coinvolte nella catena di trasferimento degli elettroni. I tilacoidi sono disposti in pile simili a pile di monete (da 10 a 150) e chiamati grana. Il Grana ha una struttura complessa: al centro c'è la clorofilla, circondata da uno strato di proteine; poi c'è uno strato di lipidi, ancora proteine ​​e clorofilla.

Complesso di Golgi

Questo sistema di cavità delimitate dal citoplasma da una membrana può avere una forma diversa. L'accumulo di proteine, grassi e carboidrati in essi contenuti. Attuazione della sintesi di grassi e carboidrati sulle membrane. Forma i lisosomi.

L'elemento strutturale principale dell'apparato di Golgi è una membrana che forma pacchi di cisterne appiattite, vescicole grandi e piccole. Le cisterne dell'apparato di Golgi sono collegate ai canali del reticolo endoplasmatico. Proteine, polisaccaridi, grassi prodotti sulle membrane del reticolo endoplasmatico vengono trasferiti all'apparato di Golgi, accumulati all'interno delle sue strutture e “impacchettati” sotto forma di una sostanza pronta o per il rilascio o per l'utilizzo nella cellula stessa durante la sua vita. I lisosomi si formano nell'apparato di Golgi. Inoltre, è coinvolto nella crescita della membrana citoplasmatica, ad esempio durante la divisione cellulare.

Lisosomi

Corpi separati dal citoplasma da una singola membrana. Gli enzimi in essi contenuti accelerano la reazione di scissione di molecole complesse in molecole semplici: proteine ​​​​in amminoacidi, carboidrati complessi in semplici, lipidi in glicerolo e acidi grassi, e distruggono anche parti morte della cellula, cellule intere. I lisosomi contengono più di 30 tipi di enzimi (sostanze di natura proteica che aumentano la velocità di una reazione chimica di decine e centinaia di migliaia di volte) in grado di scomporre proteine, acidi nucleici, polisaccaridi, grassi e altre sostanze. La scomposizione delle sostanze con l'aiuto degli enzimi è chiamata lisi, da cui il nome dell'organoide. I lisosomi sono formati dalle strutture del complesso di Golgi o dal reticolo endoplasmatico. Una delle funzioni principali dei lisosomi è la partecipazione alla digestione intracellulare dei nutrienti. Inoltre, i lisosomi possono distruggere le strutture della cellula stessa quando muore, durante lo sviluppo embrionale e in una serie di altri casi.

Vacuoli

Sono cavità nel citoplasma piene di linfa cellulare, luogo di accumulo di nutrienti di riserva, sostanze nocive; regolano il contenuto di acqua nella cellula.

Centro cellulare

Consiste di due piccoli corpi - centrioli e centrosfera - un'area compattata del citoplasma. Svolge un ruolo importante nella divisione cellulare

Organelli del movimento cellulare

1. Flagelli e ciglia, che sono escrescenze cellulari e hanno la stessa struttura negli animali e nelle piante
2. Miofibrille - fili sottili lunghi più di 1 cm con un diametro di 1 micron, disposti in fasci lungo la fibra muscolare
3. Pseudopodia (svolge la funzione di movimento; a causa loro si verifica la contrazione muscolare)

Somiglianze tra cellule vegetali e animali

Le caratteristiche che le cellule vegetali e animali sono simili includono quanto segue:

1. Una struttura simile del sistema di struttura, ad es. presenza di nucleo e citoplasma.
2. Il processo di scambio di sostanze ed energia è simile in linea di principio di attuazione.
3. Sia le cellule animali che quelle vegetali hanno una struttura a membrana.
4. La composizione chimica delle cellule è molto simile.
5. Nelle cellule vegetali e animali esiste un processo simile di divisione cellulare.
6. La cellula vegetale e l'animale hanno lo stesso principio di trasmissione del codice dell'ereditarietà.

Differenze significative tra cellule vegetali e animali

Oltre alle caratteristiche generali della struttura e dell'attività vitale delle cellule vegetali e animali, esistono caratteristiche distintive speciali di ciascuna di esse.

Pertanto, possiamo affermare che le cellule vegetali e animali sono simili tra loro nel contenuto di alcuni elementi importanti e in alcuni processi vitali e presentano anche differenze significative nella struttura e nei processi metabolici.

Gli esseri viventi hanno una struttura cellulare simile per tutte le specie. Tuttavia, ogni regno ha le sue caratteristiche. Per saperne di più sulla struttura di una cellula animale, questo articolo ti aiuterà, in cui parleremo non solo delle caratteristiche, ma presenteremo anche le funzioni degli organelli.

Un organismo animale complesso è costituito da un gran numero di tessuti. La forma e lo scopo della cellula dipendono dal tipo di tessuto in cui è inclusa. Nonostante la loro diversità, è possibile identificare proprietà comuni nella struttura cellulare:

• membrana consiste di due livelli che separano il contenuto dall'ambiente esterno. Nella sua struttura è elastico, quindi le cellule possono avere una varietà di forme;
• citoplasma situato all'interno della membrana cellulare. È un liquido viscoso in continuo movimento;

A causa del movimento del citoplasma all'interno della cellula, avvengono vari processi chimici e il metabolismo.

• nucleo - ha una taglia grande, rispetto alle piante. Si trova al centro, al suo interno c'è un succo nucleare, un nucleolo e cromosomi;
• mitocondri sono costituiti da molte pieghe - creste;
• reticolo endoplasmatico ha molti canali, attraverso i quali i nutrienti entrano nell'apparato di Golgi;
• un insieme di tubuli chiamato apparato del Golgi , accumula sostanze nutritive;
• lisosomi regolare la quantità di carboidrati e altri nutrienti;
• ribosomi situato attorno al reticolo endoplasmatico. La loro presenza rende il reticolo ruvido, la superficie liscia dell'ER indica l'assenza di ribosomi;
• centrioli - microtubuli speciali che sono assenti nelle piante.

Riso. 1. La struttura di una cellula animale.

Gli scienziati hanno scoperto di recente la presenza di centrioli. Dal momento che possono essere visti e studiati solo con l'aiuto di un microscopio elettronico.

Funzioni degli organelli cellulari

Ogni organoide svolge determinate funzioni, il loro lavoro congiunto costituisce un unico organismo coeso. Per esempio:

• membrana cellulare assicura il trasporto di sostanze dentro e fuori la cellula;
• all'interno del nucleo si trova il codice genetico che viene tramandato di generazione in generazione. Esattamente nucleo regola il lavoro di altri organelli cellulari;
• le stazioni energetiche del corpo sono mitocondri . È qui che si forma la sostanza ATP, durante la cui scissione viene rilasciata una grande quantità di energia.

Riso. 2. La struttura dei mitocondri

• sui muri apparato del Golgi vengono sintetizzati grassi e carboidrati, necessari per la costruzione delle membrane di altri organelli;
• lisosomi abbattere grassi e carboidrati non necessari, nonché sostanze nocive;
• ribosomi sintetizzare proteine;
• centro cellulare (centrioli) svolgono un ruolo importante nella formazione del fuso durante la mitosi cellulare.

Riso. 3. Centrioli.

A differenza di una cellula vegetale, una cellula animale non ha vacuoli. Tuttavia, possono formarsi piccoli vacuoli temporanei, che contengono sostanze da rimuovere dal corpo.

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Cosa abbiamo imparato?

La struttura di una cellula animale, studiata nelle lezioni di biologia nelle classi 7-9, non è diversa dalla struttura di altre cellule viventi. Una caratteristica della cellula animale è la presenza di un centro cellulare, i cosiddetti centrioli, che sono coinvolti nella formazione del fuso di divisione durante la mitosi. A differenza di un organismo vegetale, non ci sono vacuoli, plastidi e una parete cellulare di cellulosa. La membrana cellulare è sufficientemente elastica, il che consente alle cellule di acquisire varie forme e dimensioni.

Le cellule animali e vegetali, sia multicellulari che unicellulari, sono in linea di principio simili nella struttura. Le differenze nei dettagli della struttura delle cellule sono associate alla loro specializzazione funzionale.

Gli elementi principali di tutte le cellule sono il nucleo e il citoplasma. Il nucleo ha una struttura complessa che cambia nelle diverse fasi della divisione cellulare, o ciclo. Il nucleo di una cellula non in divisione occupa circa il 10-20% del suo volume totale. È costituito da un carioplasma (nucleoplasma), uno o più nucleoli (nucleolo) e un involucro nucleare. Il carioplasma è un succo nucleare, o karyolymph, in cui ci sono fili di cromatina che formano i cromosomi.

Le principali proprietà della cella:

• metabolismo
• sensibilità
• capacità di riprodursi

La cellula vive nell'ambiente interno del corpo: sangue, linfa e fluido tissutale. I principali processi nella cellula sono l'ossidazione, la glicolisi - la scomposizione dei carboidrati senza ossigeno. La permeabilità cellulare è selettiva. È determinato dalla reazione ad alta o bassa concentrazione di sale, fago e pinocitosi. secrezione - la formazione e la secrezione da parte delle cellule di sostanze simili al muco (mucina e mucoidi), che proteggono dai danni e partecipano alla formazione della sostanza intercellulare.

Tipi di movimenti cellulari:

1. ameboide (false gambe) - leucociti e macrofagi.
2. scorrevole - fibroblasti
3. tipo flagellato - spermatozoi (ciglia e flagelli)

Divisione cellulare:

1. indiretto (mitosi, cariocinesi, meiosi)
2. diretto (amitosi)

Durante la mitosi, la sostanza nucleare è distribuita uniformemente tra le cellule figlie, perché La cromatina del nucleo è concentrata nei cromosomi, che si dividono in due cromatidi, divergendo in cellule figlie.

Strutture di una cellula vivente

Cromosomi

Gli elementi obbligatori del nucleo sono cromosomi che hanno una struttura chimica e morfologica specifica. Prendono parte attiva al metabolismo cellulare e sono direttamente correlati alla trasmissione ereditaria delle proprietà da una generazione all'altra. Tuttavia, va tenuto presente che, sebbene l'ereditarietà sia assicurata dall'intera cellula come un unico sistema, le strutture nucleari, vale a dire i cromosomi, occupano un posto speciale in questo. I cromosomi, a differenza degli organelli cellulari, sono strutture uniche caratterizzate da una composizione qualitativa e quantitativa costante. Non possono scambiarsi tra loro. Uno squilibrio nel set cromosomico di una cellula alla fine porta alla sua morte.

Citoplasma

Il citoplasma di una cellula presenta una struttura molto complessa. L'introduzione della tecnica delle sezioni sottili e della microscopia elettronica ha permesso di vedere la struttura fine del citoplasma sottostante. È stato stabilito che quest'ultimo è costituito da strutture complesse disposte parallelamente sotto forma di placche e tubuli, sulla cui superficie sono presenti i granuli più piccoli con un diametro di 100-120 Å. Queste formazioni sono chiamate complesso endoplasmatico. Questo complesso comprende vari organelli differenziati: mitocondri, ribosomi, apparato di Golgi, nelle cellule di animali e piante inferiori - il centrosoma, negli animali - lisosomi, nelle piante - plastidi. Inoltre, nel citoplasma si trovano numerose inclusioni che prendono parte al metabolismo della cellula: amido, goccioline di grasso, cristalli di urea, ecc.

Membrana

La cellula è circondata da una membrana plasmatica (dal latino "membrana" - pelle, pellicola). Le sue funzioni sono molto diverse, ma la principale è protettiva: protegge il contenuto interno della cellula dagli effetti dell'ambiente esterno. A causa di varie escrescenze, pieghe sulla superficie della membrana, le cellule sono saldamente interconnesse. La membrana è permeata di speciali proteine ​​attraverso le quali possono muoversi determinate sostanze necessarie alla cellula o da rimuovere da essa. Pertanto, lo scambio di sostanze viene effettuato attraverso la membrana. Inoltre, ciò che è molto importante, le sostanze vengono fatte passare attraverso la membrana in modo selettivo, grazie al quale l'insieme di sostanze richiesto viene mantenuto nella cellula.

Nelle piante, la membrana plasmatica è ricoperta all'esterno da una membrana densa costituita da cellulosa (fibra). Il guscio svolge funzioni protettive e di supporto. Funge da cornice esterna della cella, conferendole una certa forma e dimensione, prevenendo un eccessivo rigonfiamento.

Nucleo

Situato al centro della cellula e separato da una membrana a due strati. Ha una forma sferica o allungata. Il guscio - il karyolemma - ha i pori necessari per lo scambio di sostanze tra il nucleo e il citoplasma. Il contenuto del nucleo è liquido - carioplasma, che contiene corpi densi - nucleoli. Sono granulari - ribosomi. La maggior parte del nucleo - proteine ​​​​nucleari - nucleoproteine, nei nucleoli - ribonucleoproteine ​​e nel carioplasma - desossiribonucleoproteine. La cellula è ricoperta da una membrana cellulare, costituita da molecole proteiche e lipidiche aventi una struttura a mosaico. La membrana assicura lo scambio di sostanze tra la cellula e il fluido intercellulare.

EPS

Questo è un sistema di tubuli e cavità, sulle cui pareti sono presenti ribosomi che forniscono la sintesi proteica. I ribosomi possono anche essere localizzati liberamente nel citoplasma. Esistono due tipi di ER: ruvido e liscio: sull'ER ruvido (o granulare) ci sono molti ribosomi che svolgono la sintesi proteica. I ribosomi conferiscono alle membrane un aspetto ruvido. Le membrane ER lisce non portano ribosomi sulla loro superficie; contengono enzimi per la sintesi e la scomposizione di carboidrati e lipidi. L'EPS liscio sembra un sistema di tubi sottili e serbatoi.

Ribosomi

Piccoli corpi con un diametro di 15-20 mm. Effettuare la sintesi di molecole proteiche, il loro assemblaggio da amminoacidi.

Mitocondri

Questi sono organelli a due membrane, la cui membrana interna ha escrescenze - creste. Il contenuto delle cavità è la matrice. I mitocondri contengono un gran numero di lipoproteine ​​ed enzimi. Queste sono le stazioni energetiche della cellula.

Plastidi (proprio solo per le cellule vegetali!)

Il loro contenuto nella cellula è la caratteristica principale dell'organismo vegetale. Esistono tre tipi principali di plastidi: leucoplasti, cromoplasti e cloroplasti. Hanno colori diversi. I leucoplasti incolori si trovano nel citoplasma delle cellule delle parti non colorate delle piante: steli, radici, tuberi. Ad esempio, ce ne sono molti nei tuberi di patata, in cui si accumulano i chicchi di amido. I cromoplasti si trovano nel citoplasma di fiori, frutti, steli e foglie. I cromoplasti forniscono il colore giallo, rosso e arancione delle piante. I cloroplasti verdi si trovano nelle cellule di foglie, steli e altre parti della pianta, così come in una varietà di alghe. I cloroplasti hanno una dimensione di 4-6 µm e spesso hanno una forma ovale. Nelle piante superiori, una cellula contiene diverse dozzine di cloroplasti.

I cloroplasti verdi sono in grado di trasformarsi in cromoplasti, motivo per cui le foglie ingialliscono in autunno e i pomodori verdi diventano rossi quando sono maturi. I leucoplasti possono trasformarsi in cloroplasti (inverdimento dei tuberi di patata alla luce). Pertanto, cloroplasti, cromoplasti e leucoplasti sono in grado di transizione reciproca.

La funzione principale dei cloroplasti è la fotosintesi, cioè nei cloroplasti alla luce, le sostanze organiche vengono sintetizzate da quelle inorganiche convertendo l'energia solare nell'energia delle molecole di ATP. I cloroplasti delle piante superiori hanno una dimensione di 5-10 micron e hanno la forma di una lente biconvessa. Ogni cloroplasto è circondato da una doppia membrana con permeabilità selettiva. All'esterno c'è una membrana liscia e l'interno ha una struttura piegata. La principale unità strutturale del cloroplasto è il tilacoide, un sacco piatto a due membrane che svolge un ruolo di primo piano nel processo di fotosintesi. La membrana tilacoide contiene proteine ​​simili alle proteine ​​mitocondriali che sono coinvolte nella catena di trasferimento degli elettroni. I tilacoidi sono disposti in pile simili a pile di monete (da 10 a 150) e chiamati grana. Il Grana ha una struttura complessa: al centro c'è la clorofilla, circondata da uno strato di proteine; poi c'è uno strato di lipidi, ancora proteine ​​e clorofilla.

Complesso di Golgi

Questo sistema di cavità delimitate dal citoplasma da una membrana può avere una forma diversa. L'accumulo di proteine, grassi e carboidrati in essi contenuti. Attuazione della sintesi di grassi e carboidrati sulle membrane. Forma i lisosomi.

L'elemento strutturale principale dell'apparato di Golgi è una membrana che forma pacchi di cisterne appiattite, vescicole grandi e piccole. Le cisterne dell'apparato di Golgi sono collegate ai canali del reticolo endoplasmatico. Proteine, polisaccaridi, grassi prodotti sulle membrane del reticolo endoplasmatico vengono trasferiti all'apparato di Golgi, accumulati all'interno delle sue strutture e “impacchettati” sotto forma di una sostanza pronta o per il rilascio o per l'utilizzo nella cellula stessa durante la sua vita. I lisosomi si formano nell'apparato di Golgi. Inoltre, è coinvolto nella crescita della membrana citoplasmatica, ad esempio durante la divisione cellulare.

Lisosomi

Corpi separati dal citoplasma da una singola membrana. Gli enzimi in essi contenuti accelerano la reazione di scissione di molecole complesse in molecole semplici: proteine ​​​​in amminoacidi, carboidrati complessi in semplici, lipidi in glicerolo e acidi grassi, e distruggono anche parti morte della cellula, cellule intere. I lisosomi contengono più di 30 tipi di enzimi (sostanze di natura proteica che aumentano la velocità di una reazione chimica di decine e centinaia di migliaia di volte) in grado di scomporre proteine, acidi nucleici, polisaccaridi, grassi e altre sostanze. La scomposizione delle sostanze con l'aiuto degli enzimi è chiamata lisi, da cui il nome dell'organoide. I lisosomi sono formati dalle strutture del complesso di Golgi o dal reticolo endoplasmatico. Una delle funzioni principali dei lisosomi è la partecipazione alla digestione intracellulare dei nutrienti. Inoltre, i lisosomi possono distruggere le strutture della cellula stessa quando muore, durante lo sviluppo embrionale e in una serie di altri casi.

Vacuoli

Sono cavità nel citoplasma piene di linfa cellulare, luogo di accumulo di nutrienti di riserva, sostanze nocive; regolano il contenuto di acqua nella cellula.

Centro cellulare

Consiste di due piccoli corpi - centrioli e centrosfera - un'area compattata del citoplasma. Svolge un ruolo importante nella divisione cellulare

Organelli del movimento cellulare

1. Flagelli e ciglia, che sono escrescenze cellulari e hanno la stessa struttura negli animali e nelle piante
2. Miofibrille - fili sottili lunghi più di 1 cm con un diametro di 1 micron, disposti in fasci lungo la fibra muscolare
3. Pseudopodia (svolge la funzione di movimento; a causa loro si verifica la contrazione muscolare)

Somiglianze tra cellule vegetali e animali

Le caratteristiche che le cellule vegetali e animali sono simili includono quanto segue:

1. Una struttura simile del sistema di struttura, ad es. presenza di nucleo e citoplasma.
2. Il processo di scambio di sostanze ed energia è simile in linea di principio di attuazione.
3. Sia le cellule animali che quelle vegetali hanno una struttura a membrana.
4. La composizione chimica delle cellule è molto simile.
5. Nelle cellule vegetali e animali esiste un processo simile di divisione cellulare.
6. La cellula vegetale e l'animale hanno lo stesso principio di trasmissione del codice dell'ereditarietà.

Differenze significative tra cellule vegetali e animali

Oltre alle caratteristiche generali della struttura e dell'attività vitale delle cellule vegetali e animali, esistono caratteristiche distintive speciali di ciascuna di esse.

Pertanto, possiamo affermare che le cellule vegetali e animali sono simili tra loro nel contenuto di alcuni elementi importanti e in alcuni processi vitali e presentano anche differenze significative nella struttura e nei processi metabolici.

Tutti gli organismi viventi hanno una struttura cellulare molto simile. Tuttavia, le cellule dei diversi regni dei viventi hanno le loro caratteristiche. Quindi le cellule batteriche non hanno nuclei, mentre le cellule vegetali hanno una parete cellulare rigida di cellulosa e cloroplasti. Anche la struttura delle cellule animali ha le sue caratteristiche.

Molto spesso, le cellule animali sono più piccole delle cellule vegetali. Sono molto vari nella forma. La forma e la struttura di una cellula animale dipendono dalle funzioni che svolge. Negli animali organizzati in modo complesso, i corpi sono costituiti da molti tessuti. Ogni tessuto è costituito dalle proprie cellule, che hanno per loro caratteristiche strutturali caratteristiche. Ma nonostante tutta la diversità, si può individuare la struttura generale di tutte le cellule animali.

Dall'ambiente esterno, il contenuto della cellula animale è limitato solo membrana cellulare. È elastico, così tante cellule hanno una forma irregolare, possono cambiarla leggermente. La membrana ha una struttura complessa, in essa si distinguono due strati. La membrana cellulare è responsabile del trasporto selettivo di sostanze all'interno e all'esterno della cellula.

Una cellula animale contiene citoplasma, nucleo, organelli, ribosomi, varie inclusioni, ecc. Citoplasmaè un liquido viscoso in costante movimento. Il movimento del citoplasma contribuisce al flusso di varie reazioni chimiche nella cellula, cioè al metabolismo.

Una cellula vegetale adulta ha un grande vacuolo centrale. Non esiste un tale vacuolo in una cellula animale. Tuttavia, nelle cellule animali, piccole vacuoli. Possono contenere sostanze nutritive per la cellula o prodotti di decadimento da rimuovere.

La struttura di una cellula animale differisce da una cellula vegetale in quanto in una cellula animale c'è un sufficientemente grande nucleo di solito si trova al centro (e nelle piante è spostato per la presenza di un grande vacuolo centrale). All'interno del nucleo contiene il succo nucleare, e ce ne sono anche nucleolo E cromosomi. I cromosomi contengono informazioni ereditarie che vengono trasmesse alle cellule figlie durante la divisione. Controllano anche la vita delle cellule stesse.

Il nucleo ha una propria membrana che separa il suo contenuto dal citoplasma. Oltre al nucleo nel citoplasma della cellula, ci sono altre strutture che hanno le proprie membrane. Queste strutture sono chiamate organelli cellulari o, in altre parole, organelli cellulari. In una normale cellula animale, oltre al nucleo, sono presenti i seguenti organelli: mitocondri, reticolo endoplasmatico (RE), apparato di Golgi, lisosomi.

Mitocondri sono le centrali elettriche della cellula. In essi si forma l'ATP, una sostanza organica, di conseguenza, durante la cui scissione viene rilasciata molta energia, che garantisce il flusso dei processi vitali nella cellula. All'interno dei mitocondri ci sono molte pieghe - creste.

Reticolo endoplasmatico consiste di molti canali attraverso i quali vengono trasportate le proteine ​​sintetizzate nella cellula, così come altre sostanze. Attraverso i canali ER, le sostanze entrano nel apparato del Golgi, che è più pronunciato nelle cellule animali che nelle cellule vegetali. Nell'apparato di Golgi, che è un complesso di tubuli, si accumulano sostanze. Inoltre, se necessario, verranno utilizzati nella gabbia. Inoltre, la sintesi di grassi e carboidrati avviene sulla membrana dell'apparato di Golgi per costruire tutte le membrane cellulari.

IN lisosomi contiene sostanze che scompongono proteine, grassi e carboidrati non necessari alla cellula e dannosi per essa.

Oltre agli organelli circondati da membrana, le cellule animali hanno strutture non di membrana: ribosomi e un centro cellulare. I ribosomi si trovano nelle cellule di tutti gli organismi, non solo degli animali. Ma le piante non hanno un centro cellulare.

Ribosomi localizzati in gruppi sul reticolo endoplasmatico. L'ER ricoperto di ribosomi è chiamato ruvido. Senza ribosomi, ER è chiamato liscio. La sintesi proteica avviene sui ribosomi.

Centro cellulare costituito da una coppia di corpi cilindrici. Questi corpi ad un certo punto creano una sorta di fuso di divisione, che contribuisce alla corretta divergenza dei cromosomi durante la divisione cellulare.

Cellulare inclusione sono varie gocce e grani, costituiti da proteine, grassi e carboidrati. Sono costantemente presenti nel citoplasma della cellula e sono coinvolti nel metabolismo.

1 … 12 13 14 15 16 17 18 19 … 77

Tutte le celle sono costituite da tre parti principali:

1. membrana cellulare (limita la cellula dall'ambiente);
2. citoplasma (costituisce il contenuto interno della cellula);
3. nucleo (nei procarioti - nucleoide) - contiene il materiale genetico della cellula.

La struttura della parete cellulare

La base della parete cellulare è membrana plasmatica (membrana cellulare esterna, plasmolemma)- una membrana biologica che separa il contenuto interno della cellula dall'ambiente esterno.

Tutte le membrane biologiche sono un doppio strato di lipidi con estremità idrofobe rivolte verso l'interno e teste idrofile rivolte verso l'esterno.

Oltre ai lipidi, la membrana comprende proteine: periferiche, immerse (semiintegrali) e penetranti (integrali). Le proteine ​​​​periferiche sono adiacenti allo strato bilipidico dall'interno o dall'esterno, semi-integrali - parzialmente incorporate nella membrana, integrali - passano attraverso l'intero spessore della membrana.

Struttura della cellula animale

Le proteine ​​sono in grado di muoversi nel piano della membrana.

Le proteine ​​di membrana svolgono varie funzioni: trasporto di varie molecole; ricevere e convertire segnali dall'ambiente; mantenimento della struttura della membrana. La proprietà più importante delle membrane è la permeabilità selettiva.

Le membrane plasmatiche delle cellule animali hanno uno strato di glicocalice all'esterno, costituito da glicoproteine ​​e glicolipidi e svolge funzioni di segnale e recettore. Svolge un ruolo importante nell'organizzazione delle cellule nei tessuti.

Le membrane plasmatiche delle cellule vegetali sono ricoperte da una parete cellulare fatta di cellulosa. I pori della parete consentono il passaggio di acqua e piccole molecole e la rigidità fornisce alla cellula supporto meccanico e protezione.

Funzioni della parete cellulare

La membrana cellulare svolge le seguenti funzioni:

• determina e mantiene la forma della cella;
• protegge la cellula dalle influenze meccaniche e dalla penetrazione di agenti biologici dannosi;
• delimita il contenuto interno della cella;
• regola il metabolismo tra la cellula e l'ambiente, garantendo la costanza della composizione intracellulare;
• effettua il riconoscimento di molti segnali molecolari (ad esempio, ormoni);
• partecipa alla formazione di contatti intercellulari e vari tipi di sporgenze specifiche del citoplasma (cilia, flagelli).

Meccanismi di penetrazione di sostanze all'interno della cellula

C'è un costante scambio di sostanze tra la cellula e l'ambiente. Gli ioni e le piccole molecole vengono trasportati attraverso la membrana mediante trasporto passivo o attivo, macromolecole e particelle di grandi dimensioni - mediante endo ed esocitosi.

Trasporto passivo- movimento delle sostanze lungo il gradiente di concentrazione; effettuata senza dispendio energetico per semplice diffusione, osmosi o diffusione facilitata con l'ausilio di proteine ​​carrier.

Diffusione: il trasporto di ioni e molecole attraverso una membrana da un'area con un'area con concentrazione elevata a un'area con concentrazione bassa, ad es. lungo il gradiente di concentrazione. La diffusione può essere semplice e facilitata. Se le sostanze sono ben solubili nei grassi, penetrano nella cellula per semplice diffusione. Ad esempio, l'ossigeno consumato dalle cellule durante la respirazione e l'anidride carbonica in soluzione si diffondono rapidamente attraverso le membrane. L'acqua è anche in grado di passare attraverso i pori della membrana formati da proteine ​​e trasportare molecole e ioni di sostanze in essa disciolte.

L'osmosi è la diffusione dell'acqua attraverso una membrana semipermeabile da un'area con una minore concentrazione di sali ad un'area con una maggiore concentrazione. La pressione risultante su una membrana semipermeabile è chiamata pressione osmotica. Le cellule contengono soluzioni di sali e altre sostanze, che creano una certa pressione osmotica. Le cellule viventi sono in grado di regolarlo modificando la concentrazione delle sostanze. Ad esempio, l'ameba ha vacuoli contrattili per regolare l'osmosi. Nel corpo umano, la pressione osmotica è regolata dal sistema escretore.

La diffusione facilitata è il trasporto di sostanze all'interno della cellula attraverso canali ionici formati nella membrana da proteine, con l'aiuto di proteine ​​trasportatrici anch'esse situate nella membrana. Pertanto, le sostanze che sono insolubili nei grassi e non passano attraverso i pori entrano nella cellula. Ad esempio, per diffusione facilitata, il glucosio entra nei globuli rossi.

trasporto attivo- il trasferimento di sostanze da parte di proteine ​​trasportatrici contro un gradiente di concentrazione con costi energetici. Ad esempio, il trasporto di aminoacidi, glucosio, sodio, potassio, ioni calcio, ecc.

Endocitosi- assorbimento di sostanze (attraverso l'ambiente) da escrescenze della membrana plasmatica con formazione di bolle circondate dalla membrana. Esocitosi- il rilascio di sostanze dalla cellula (per essere circondato) da escrescenze della membrana plasmatica con la formazione di bolle circondate dalla membrana. Viene chiamato l'assorbimento e il rilascio di particelle solide e grandi fagocitosi E fagocitosi inversa, particelle liquide o disciolte - pinocitosi E pinocitosi inversa rispettivamente.

Chimica, Biologia, preparazione al GIA e all'Esame Unificato di Stato

La base della struttura degli animali, come tutti gli altri organismi, è una cellula. È un sistema complesso, i cui componenti sono interconnessi attraverso una varietà di reazioni biochimiche. L'esatta struttura di una particolare cellula dipende dalle funzioni che svolge nel corpo.

Le cellule di piante, animali e funghi (tutti gli eucarioti) hanno un piano strutturale comune. Hanno una membrana cellulare, un nucleo con un nucleolo, mitocondri, ribosomi, un reticolo endoplasmatico e una serie di altri organelli e altre strutture. Tuttavia, nonostante la somiglianza, le cellule animali hanno caratteristiche proprie che le distinguono sia dalle cellule vegetali che dai funghi.

Solo cellule animali coperte membrana cellulare. Non hanno né una parete cellulare di cellulosa (come nelle piante) né chitinosa (come nei funghi). La parete cellulare è rigida. Pertanto, da un lato, fornisce, per così dire, uno scheletro esterno (supporto) alla cellula, ma, dall'altro, non consente alle cellule vegetali e fungine di assorbire sostanze per cattura (fagocitosi e pinocitosi). Li succhiano. Le cellule animali sono capaci di questo modo di nutrirsi. La membrana cellulare è elastica, il che consente di modificare in una certa misura la forma della cellula.

Le cellule animali sono generalmente più piccole delle cellule vegetali e fungine.

Citoplasmaè il contenuto fluido interno della cellula. È viscoso, in quanto è una soluzione di sostanze. Il movimento costante del citoplasma assicura il movimento di sostanze e componenti della cellula. Ciò contribuisce al flusso di varie reazioni chimiche.

Il posto centrale nella cellula animale è occupato da uno grande nucleo. Il nucleo ha una propria membrana (involucro nucleare) che separa il suo contenuto dal contenuto del citoplasma. La membrana nucleare ha pori attraverso i quali avviene il trasporto di sostanze e strutture cellulari. All'interno del nucleo c'è il succo nucleare (la sua composizione è leggermente diversa dal citoplasma), nucleolo E cromosomi. Quando una cellula si divide, i cromosomi si accartocciano e possono essere visti al microscopio ottico. In una cellula non in divisione, i cromosomi sono filamentosi. Sono "funzionanti". In questo momento, su di essi avviene la sintesi di vari tipi di RNA, che forniscono ulteriormente la sintesi delle proteine. I cromosomi immagazzinano informazioni genetiche. Questo è un codice, la cui implementazione determina la vita della cella, e viene trasmesso anche alle celle figlie durante la divisione del genitore.

Anche i mitocondri, il reticolo endoplasmatico (ER), il complesso di Golgi hanno una guaina di membrana. IN mitocondri Viene sintetizzato l'ATP (acido adenosina trifosforico). Nelle sue connessioni viene immagazzinata una grande quantità di energia. Quando questa energia è necessaria per la vita della cellula, l'ATP si decompone gradualmente con il rilascio di energia. SU EPS spesso trovato ribosomi dove vengono sintetizzate le proteine. Attraverso i canali ER, c'è un deflusso di proteine, grassi e carboidrati complesso di Golgi, dove queste sostanze si accumulano e poi si scindono sotto forma di goccioline circondate da una membrana, se necessario.

I ribosomi non hanno membrane. I ribosomi sono uno dei componenti più antichi della cellula, poiché li hanno i batteri. A differenza degli eucarioti, i batteri non hanno vere strutture a membrana.

La cellula animale ha lisosomi, che contengono sostanze che scompongono la materia organica assorbita dalla cellula.

A differenza di una cellula vegetale, un animale non ha plastidi, compresi i cloroplasti. Di conseguenza, la cellula animale non è in grado di nutrirsi in modo autotrofico, ma si nutre in modo eterotrofico.

Nella cellula animale sono presenti i centrioli (centro cellulare) che assicurano la formazione del fuso di divisione e la divergenza dei cromosomi nel processo di divisione cellulare. Una cellula vegetale non ha una tale struttura cellulare.

Viene chiamata la scienza che studia la struttura e la funzione delle cellule citologia.

Cellula- un'unità strutturale e funzionale elementare dell'abitare.

Le cellule, nonostante le loro piccole dimensioni, sono molto complesse. Viene chiamato il contenuto semiliquido interno della cella citoplasma.

nucleo cellulare

Il nucleo cellulare è la parte più importante della cellula.
Il nucleo è separato dal citoplasma da una membrana costituita da due membrane. Nel guscio del nucleo sono presenti numerosi pori in modo che varie sostanze possano entrare dal citoplasma nel nucleo e viceversa.
Vengono chiamati i contenuti interni del kernel carioplasmi O succo nucleare. situato nella linfa nucleare cromatina E nucleolo.
Cromatinaè un filamento di DNA. Se la cellula inizia a dividersi, i fili di cromatina sono strettamente avvolti attorno a speciali proteine, come fili su una bobina. Tali formazioni dense sono chiaramente visibili al microscopio e sono chiamate cromosomi.

Nucleo contiene informazioni genetiche e controlla l'attività vitale della cellula.

nucleoloè un denso corpo arrotondato all'interno del nucleo. Di solito, ci sono da uno a sette nucleoli nel nucleo cellulare. Sono chiaramente visibili tra le divisioni cellulari e durante la divisione vengono distrutte.

La funzione dei nucleoli è la sintesi di RNA e proteine, da cui si formano speciali organelli - ribosomi.
Ribosomi coinvolti nella sintesi proteica. Nel citoplasma, i ribosomi si trovano più spesso reticolo endoplasmatico rugoso. Meno comunemente, sono liberamente sospesi nel citoplasma della cellula.

Reticolo endoplasmatico (ER) partecipa alla sintesi delle proteine ​​cellulari e al trasporto di sostanze all'interno della cellula.

Una parte significativa delle sostanze sintetizzate dalla cellula (proteine, grassi, carboidrati) non viene consumata immediatamente, ma attraverso i canali del RE entra per essere immagazzinata in apposite cavità, accatastate in una sorta di pile, “serbatoi”, e delimitate dal citoplasma da una membrana. Queste cavità sono chiamate apparato (complesso) Golgi. Molto spesso, i serbatoi dell'apparato di Golgi si trovano vicino al nucleo della cellula.
apparato del Golgi partecipa alla trasformazione delle proteine ​​​​cellulari e sintetizza lisosomi- organelli digestivi della cellula.
Lisosomi sono enzimi digestivi, sono "impacchettati" in vescicole di membrana, germogliano e si diffondono attraverso il citoplasma.
Il complesso del Golgi accumula anche sostanze che la cellula sintetizza per i bisogni di tutto l'organismo e che vengono estratte dalla cellula verso l'esterno.

Mitocondri- organelli energetici delle cellule. Convertono i nutrienti in energia (ATP), partecipano alla respirazione cellulare.

I mitocondri sono ricoperti da due membrane: la membrana esterna è liscia e quella interna ha numerose pieghe e sporgenze - creste.

membrana plasmatica

Perché una cellula sia un unico sistema, è necessario che tutte le sue parti (citoplasma, nucleo, organelli) siano tenute insieme. Per questo, nel processo di evoluzione, membrana plasmatica, che, circondando ogni cellula, la separa dall'ambiente esterno. La membrana esterna protegge il contenuto interno della cellula - il citoplasma e il nucleo - dai danni, mantiene una forma costante della cellula, fornisce la comunicazione tra le cellule, passa selettivamente le sostanze necessarie nella cellula e rimuove i prodotti metabolici dalla cellula.

La struttura della membrana è la stessa in tutte le cellule. La base della membrana è un doppio strato di molecole lipidiche, in cui si trovano numerose molecole proteiche. Alcune proteine ​​​​si trovano sulla superficie dello strato lipidico, altre penetrano in entrambi gli strati di lipidi fino in fondo.

Le proteine ​​​​speciali formano i canali più sottili attraverso i quali gli ioni di potassio, sodio, calcio e alcuni altri ioni di piccolo diametro possono entrare o uscire dalla cellula. Tuttavia, le particelle più grandi (molecole nutritive - proteine, carboidrati, lipidi) non possono passare attraverso i canali della membrana ed entrare nella cellula con l'aiuto di fagocitosi O pinocitosi:

• Nel punto in cui la particella alimentare tocca la membrana esterna della cellula, si forma un'invaginazione e la particella entra nella cellula, circondata da una membrana. Questo processo è chiamato fagocitosi (le cellule vegetali sopra la membrana cellulare esterna sono ricoperte da uno strato denso di fibre (membrana cellulare) e non possono catturare sostanze mediante fagocitosi).
• pinocitosi differisce dalla fagocitosi solo per il fatto che in questo caso l'invaginazione della membrana esterna non cattura particelle solide, ma goccioline liquide con sostanze disciolte in essa. Questo è uno dei principali meccanismi di penetrazione delle sostanze nella cellula.