Чертеж на структурата на човешката клетка с надписи. Структурата на човешката клетка, клетъчното делене и външен вид, описание с картинки за деца

Формите на клетките са много разнообразни. При едноклетъчните организми всяка клетка е отделен организъм. Неговата форма и структурни характеристики са свързани с условията на околната среда, в които живее този едноклетъчен организъм, с неговия начин на живот.

Разлики в структурата на клетките

Тялото на всяко многоклетъчно животно и растение е съставено от клетки, които се различават по външен вид, което е свързано с техните функции. Така че при животните може веднага да се различи нервна клетка от мускулна или епителна клетка (епител-покривна тъкан). При растенията структурата на клетката на листа, стъблото и т.н. не е еднаква.
Размерът на клетките е също толкова променлив. Най-малките от тях (някои) не надвишават 0,5 микрона.Размерът на клетките на многоклетъчните организми варира от няколко микрометра (диаметърът на човешките левкоцити е 3-4 микрона, диаметърът на еритроцитите е 8 микрона) до огромни размери (на процесите на една човешка нервна клетка имат дължина повече от 1 m). В повечето растителни и животински клетки техният диаметър варира от 10 до 100 микрона.
Въпреки разнообразието на структурата на формите и размерите, всички живи клетки на всеки организъм са сходни по много начини на вътрешна структура. клетка- сложна холистична физиологична система, в която се осъществяват всички основни процеси на живота: енергия, раздразнителност, растеж и самовъзпроизвеждане.

Основните компоненти в структурата на клетката

Основните общи компоненти на клетката са външната мембрана, цитоплазмата и ядрото. Една клетка може да живее и функционира нормално само в присъствието на всички тези компоненти, които тясно взаимодействат помежду си и с околната среда.

Снимка. 2. Структура на клетката: 1 - ядро, 2 - ядро, 3 - ядрена мембрана, 4 - цитоплазма, 5 - апарат на Голджи, 6 - митохондрии, 7 - лизозоми, 8 - ендоплазмен ретикулум, 9 - рибозоми, 10 - клетъчна мембрана

Структурата на външната мембрана.Това е тънка (с дебелина около 7,5 nm2) трислойна клетъчна мембрана, видима само в електронен микроскоп. Двата крайни слоя на мембраната са изградени от протеини, а средният е образуван от мастноподобни вещества. Мембраната има много малки пори, поради което лесно пропуска някои вещества и задържа други. Мембраната участва във фагоцитозата (улавянето на твърди частици от клетката) и в пиноцитозата (улавянето от клетката на течни капчици с разтворени в тях вещества). По този начин мембраната поддържа целостта на клетката и регулира потока на вещества от околната среда в клетката и от клетката в нейната среда.
На вътрешната си повърхност мембраната образува инвагинации и разклонения, които проникват дълбоко в клетката. Чрез тях външната мембрана е свързана с обвивката на ядрото.От друга страна, мембраните на съседните клетки, образувайки взаимно съседни вдлъбнатини и гънки, много тясно и надеждно свързват клетките в многоклетъчни тъкани.

Цитоплазмае сложна колоидна система. Неговата структура: прозрачен полутечен разтвор и структурни образувания. Общите за всички клетки структурни образувания на цитоплазмата са: митохондрии, ендоплазмен ретикулум, комплекс на Голджи и рибозоми (Фигура 2). Всички те, заедно с ядрото, са центрове на определени биохимични процеси, които заедно изграждат клетката. Тези процеси са изключително разнообразни и протичат едновременно в микроскопично малък обем на клетката. Това е свързано с общата особеност на вътрешната структура на всички структурни елементи на клетката: въпреки малкия си размер, те имат голяма повърхност, върху която са разположени биологични катализатори (ензими) и се извършват различни биохимични реакции.

Митохондриите(Фигура 2, 6) - енергийни центрове на клетката. Това са много малки тела, но ясно видими в светлинен микроскоп (дължина 0,2-7,0 микрона). Те се намират в цитоплазмата и се различават значително по форма и брой в различните клетки. Течното съдържание на митохондриите е затворено в две трислойни обвивки, всяка от които има същата структура като външната мембрана на клетката. Вътрешната обвивка на митохондрията образува множество издатини и непълни прегради вътре в тялото на митохондрията (фиг. 3). Тези инвагинации се наричат ​​кристи. Благодарение на тях с малък обем се постига рязко увеличаване на повърхностите, върху които се извършват биохимични реакции, и сред тях на първо място реакциите на натрупване и освобождаване на енергия чрез ензимно превръщане на аденозиндифосфорната киселина в аденозинтрифосфорна киселина и обратно.

Ендоплазмения ретикулум(Фигура 2, 8) е многократно разклонена издатина на външната мембрана на клетката. Мембраните на ендоплазмения ретикулум обикновено са разположени по двойки, като между тях се образуват тубули, които могат да се разрастват в по-големи кухини, пълни с биосинтетични продукти. Около ядрото мембраните, които изграждат ендоплазмения ретикулум, директно преминават във външната мембрана на ядрото. По този начин ендоплазменият ретикулум свързва всички части на клетката. В светлинен микроскоп, когато се изследва структурата на клетката, ендоплазменият ретикулум не се вижда.

Разграничава се структурата на клетката груби гладкаендоплазмения ретикулум. Грапавият ендоплазмен ретикулум е плътно заобиколен от рибозоми, където се извършва протеиновият синтез. Гладкият ендоплазмен ретикулум е лишен от рибозоми и в него се извършва синтеза на мазнини и въглехидрати. Чрез тубулите на ендоплазмения ретикулум се извършва вътреклетъчен метаболизъм на вещества, синтезирани в различни части на клетката, както и обмен между клетките. В същото време ендоплазменият ретикулум, като по-плътна структурна формация, изпълнява функцията на скелета на клетката, придавайки на формата му известна стабилност.

Рибозоми(Фигура 2, 9) се намират както в цитоплазмата на клетката, така и в нейното ядро. Това са най-малките зрънца с диаметър около 15-20 nm, което ги прави невидими в светлинен микроскоп. В цитоплазмата основната част от рибозомите е концентрирана върху повърхността на тубулите на грапавия ендоплазмен ретикулум. Функцията на рибозомите се състои в най-важния процес за живота на клетката и организма в целия процес - в синтеза на протеини.

Комплекс Голджи(Фигура 2, 5) първоначално е открит само в животински клетки. Наскоро обаче подобни структури бяха открити в растителни клетки. Структурата на структурата на комплекса Голджи е близка до структурните образувания на ендоплазмения ретикулум: това са тубули, кухини и везикули с различни форми, образувани от трислойни мембрани. Освен това комплексът на Голджи включва доста големи вакуоли. Те натрупват някои продукти на синтеза, предимно ензими и хормони. През определени периоди от живота на клетката тези запазени вещества могат да бъдат отстранени от тази клетка през ендоплазмения ретикулум и участват в метаболитните процеси на тялото като цяло.

Клетъчен център- образуване, описано досега само в клетките на животните и низшите растения. Състои се от две центриоли, структурата на всяка от които е цилиндър с размер до 1 микрон. Центриолите играят важна роля в митотичното клетъчно делене. В допълнение към описаните постоянни структурни образувания, в цитоплазмата на различни клетки периодично се появяват определени включвания. Това са мастни капчици, нишестени зърна, протеинови кристали със специална форма (алевронови зърна) и др. Такива включвания се намират в големи количества в клетките на тъканите за съхранение. Въпреки това, в клетките на други тъкани такива включвания могат да съществуват като временен резерв от хранителни вещества.

Ядро(Фигура 2, 1), подобно на цитоплазмата с външна мембрана, е основен компонент на по-голямата част от клетките. Само при някои бактерии, когато се разглежда структурата на техните клетки, не беше възможно да се идентифицира структурно оформено ядро, но в техните клетки бяха открити всички химикали, присъщи на ядрата на други организми. В някои специализирани клетки, които са загубили способността си да се делят, няма ядра (еритроцити на бозайници, ситовидни тръби на растителен флоем). От друга страна, има многоядрени клетки. Ядрото играе много важна роля в синтеза на ензимни протеини, в предаването на наследствената информация от поколение на поколение, в процесите на индивидуалното развитие на организма.

Ядрото на неделяща се клетка има ядрена обвивка. Състои се от две трислойни мембрани. Външната мембрана е свързана чрез ендоплазмения ретикулум с клетъчната мембрана. Чрез цялата тази система има постоянен обмен на вещества между цитоплазмата, ядрото и околната среда около клетката. Освен това в ядрената мембрана има пори, през които ядрото също комуникира с цитоплазмата. Вътре ядрото е изпълнено с ядрен сок, който съдържа бучки от хроматин, ядрото и рибозомите. Хроматинът се състои от протеин и ДНК. Това е материалният субстрат, който преди клетъчното делене се формира в хромозоми, видими под светлинен микроскоп.

Хромозоми- постоянни по брой и форма на образование, еднакви за всички организми от даден вид. Функциите на ядрото, изброени по-горе, са свързани предимно с хромозомите или по-скоро с ДНК, която е част от тях.

ядро(Фигура 2.2) в количество от един или повече присъства в ядрото на неделяща се клетка и се вижда ясно в светлинния микроразцеп. По време на клетъчното делене той изчезва. Наскоро беше изяснена огромната роля на ядрото: в него се образуват рибозоми, които след това навлизат в цитоплазмата от ядрото и там извършват протеинов синтез.

Всичко по-горе се отнася еднакво както за животинските, така и за растителните клетки. Във връзка със спецификата на метаболизма, растежа и развитието на растенията и животните в строежа на клетките и на едните, и на другите има допълнителни структурни особености, които отличават растителните клетки от животинските. Повече за това е писано в разделите "Ботаника" и "Зоология"; тук отбелязваме само най-общите различия.

Животинските клетки, в допълнение към изброените компоненти, в структурата на клетката имат специални образувания - лизозоми. Това са ултрамикроскопични везикули в цитоплазмата, пълни с течни храносмилателни ензими. Лизозомите изпълняват функцията да разделят хранителните вещества на по-прости химикали. Има отделни индикации, че лизозомите се намират и в растителните клетки.
Най-характерните структурни елементи на растителните клетки (с изключение на общите, които са присъщи на всички клетки) са пластиди. Те съществуват в три форми: зелени хлоропласти, червено-оранжево-жълти
хромопласти и безцветни левкопласти. Левкопластите при определени условия могат да се превърнат в хлоропласти (позеленяване на картофен клубен), а хлоропластите от своя страна могат да станат хромопласти (есенно пожълтяване на листата).

Хлоропласти(Фигура 4) представляват „фабрика“ за първичен синтез на органични вещества от неорганични вещества с помощта на слънчева енергия. Това са малки тела с доста разнообразна форма, винаги зелени поради наличието на хлорофил. Структурата на хлоропластите в клетката: те имат вътрешна структура, която осигурява максимално развитие на свободните повърхности. Тези повърхности са създадени от множество тънки пластини, чиито клъстери са разположени вътре в хлоропласта.
От повърхността хлоропластът, подобно на други структурни елементи на цитоплазмата, е покрит с двойна мембрана. Всеки от тях от своя страна е трислоен, подобно на външната мембрана на клетката.

Клетъчна структура

Човешкото тяло, както всеки друг жив организъм, се състои от клетки. Те играят една от основните роли в нашето тяло. С помощта на клетките се осъществява растеж, развитие и размножаване.

Сега нека си припомним дефиницията на това, което обикновено се нарича клетка в биологията.

Клетката е такава елементарна единица, която участва в структурата и функционирането на всички живи организми, с изключение на вирусите. Той има собствен метаболизъм и е способен не само да съществува самостоятелно, но и да се развива и възпроизвежда. Накратко можем да заключим, че клетката е най-важният и необходим строителен материал за всеки организъм.

Разбира се, с невъоръжено око е малко вероятно да успеете да видите клетката. Но с помощта на съвременните технологии човек има чудесна възможност не само да изследва самата клетка под светлинен или електронен микроскоп, но и да изследва нейната структура, да изолира и култивира отделните й тъкани и дори да декодира генетичната клетъчна информация.

И сега, с помощта на тази фигура, нека визуално разгледаме структурата на клетката:

Клетъчна структура

Но интересното е, че се оказва, че не всички клетки имат еднаква структура. Има известна разлика между клетките на живия организъм и клетките на растенията. Всъщност в растителните клетки има пластиди, мембрана и вакуоли с клетъчен сок. На изображението можете да видите клетъчната структура на животните и растенията и да видите разликата между тях:

За повече информация относно устройството на растителните и животинските клетки ще научите, като гледате видеото

Както можете да видите, клетките, въпреки че имат микроскопични размери, но тяхната структура е доста сложна. Ето защо сега ще преминем към по-подробно изследване на структурата на клетката.

Плазмена мембрана на клетка

За да придаде форма и да отдели клетката от нейния вид, около човешката клетка е разположена мембрана.

Тъй като мембраната има способността частично да пропуска вещества през себе си, поради това необходимите вещества влизат в клетката и отпадъчните продукти се отстраняват от нея.

Условно можем да кажем, че клетъчната мембрана е ултрамикроскопичен филм, който се състои от два мономолекулни слоя протеин и бимолекулен слой липиди, който се намира между тези слоеве.

От това можем да заключим, че клетъчната мембрана играе важна роля в нейната структура, тъй като изпълнява редица специфични функции. Играе защитна, бариерна и свързваща функция между другите клетки и за комуникация с околната среда.

А сега нека разгледаме по-подробна структура на мембраната на фигурата:

Цитоплазма

Следващият компонент на вътрешната среда на клетката е цитоплазмата. Това е полутечно вещество, в което се движат и разтварят други вещества. Цитоплазмата се състои от протеини и вода.

Вътре в клетката има постоянно движение на цитоплазмата, което се нарича циклоза. Циклозата е кръгла или мрежеста.

Освен това цитоплазмата свързва различни части на клетката. В тази среда се намират органелите на клетката.

Органелите са постоянни клетъчни структури със специфични функции.

Такива органели включват такива структури като цитоплазмения матрикс, ендоплазмен ретикулум, рибозоми, митохондрии и др.

Сега ще се опитаме да разгледаме по-отблизо тези органели и да разберем какви функции изпълняват.

Цитоплазма

цитоплазмена матрица

Една от основните части на клетката е цитоплазмената матрица. Благодарение на него протичат процеси на биосинтеза в клетката, а съставните му части съдържат ензими, произвеждащи енергия.

цитоплазмена матрица

Ендоплазмения ретикулум

Вътре цитоплазмената зона се състои от малки канали и различни кухини. Тези канали, свързвайки се един с друг, образуват ендоплазмения ретикулум. Такава мрежа е разнородна по своята структура и може да бъде гранулирана или гладка.


Ендоплазмения ретикулум

клетъчно ядро

Най-важната част, която присъства в почти всички клетки, е клетъчното ядро. Клетките, които имат ядро, се наричат ​​еукариоти. Всяко клетъчно ядро ​​съдържа ДНК. Той е субстанцията на наследствеността и в него са зашифровани всички свойства на клетката.

клетъчно ядро

Хромозоми

Ако погледнем структурата на хромозомата под микроскоп, можем да видим, че тя се състои от две хроматиди. По правило след ядреното делене хромозомата се превръща в единичен хроматид. Но в началото на следващото делене на хромозомата се появява друг хроматид.

Хромозоми

Клетъчен център

Когато се разглежда клетъчният център, може да се види, че той се състои от майчина и дъщерна центриоли. Всеки такъв центриол е цилиндричен обект, стените са оформени от девет тройки тубули, а в средата има хомогенно вещество.

С помощта на такъв клетъчен център се извършва разделянето на животински и по-ниски растителни клетки.

Клетъчен център

Рибозоми

Рибозомите са универсални органели както в животински, така и в растителни клетки. Тяхната основна функция е протеиновият синтез във функционалния център.

Рибозоми

Митохондриите

Митохондриите също са микроскопични органели, но за разлика от рибозомите те имат двумембранна структура, при която външната мембрана е гладка, а вътрешната има различни по форма израстъци, наречени кристи. Митохондриите играят ролята на дихателен и енергиен център

Митохондриите

апарат на Голджи

Но с помощта на апарата на Голджи се извършва натрупването и транспортирането на вещества. Също така, благодарение на този апарат, се образуват лизозоми и се синтезират липиди и въглехидрати.

По структура апаратът на Голджи прилича на отделни тела, които имат форма на полумесец или пръчка.

апарат на Голджи

пластиди

Но пластидите за растителна клетка играят ролята на енергийна станция. Те са склонни да преминават от един вид в друг. Пластидите са разделени на такива разновидности като хлоропласти, хромопласти, левкопласти.

пластиди

Лизозоми

Храносмилателната вакуола, която е способна да разтваря ензими, се нарича лизозома. Те са микроскопични едномембранни органели със заоблена форма. Техният брой пряко зависи от това колко жизнеспособна е клетката и какво е нейното физическо състояние.

В случай, че настъпи разрушаване на лизозомната мембрана, тогава в този случай клетката може да се самосмила.

Лизозоми

Начини за хранене на клетката

Сега нека да разгледаме как се хранят клетките:

Как се храни клетката

Тук трябва да се отбележи, че протеините и полизахаридите са склонни да проникнат в клетката чрез фагоцитоза, но течните капки - чрез пиноцитоза.

Методът на хранене на животинските клетки, при който хранителните вещества влизат в тях, се нарича фагоцитоза. И такъв универсален начин за хранене на всякакви клетки, при който хранителните вещества влизат в клетката вече в разтворена форма, се нарича пиноцитоза.

Учените позиционират животинската клетка като основната част от тялото на представител на животинското царство - както едноклетъчно, така и многоклетъчно.

Те са еукариотни, с истинско ядро ​​и специализирани структури – органели, които изпълняват диференцирани функции.

Растенията, гъбите и протистите имат еукариотни клетки; бактериите и археите имат по-прости прокариотни клетки.

Структурата на животинската клетка е различна от тази на растителната. Животинската клетка няма стени или хлоропласти (органели, които действат).

Рисунка на животинска клетка с надписи

Клетката се състои от много специализирани органели, които изпълняват различни функции.

Най-често той съдържа повечето, понякога всички съществуващи видове органели.

Основни органели и органели на животинска клетка

Органелите и органоидите са "органите", отговорни за функционирането на микроорганизма.

Ядро

Ядрото е източникът на дезоксирибонуклеиновата киселина (ДНК), генетичният материал. ДНК е източникът на създаването на протеини, които контролират състоянието на тялото. В ядрото нишките на ДНК се увиват плътно около високоспециализирани протеини (хистони), за да образуват хромозоми.

Ядрото избира гени, като контролира активността и функцията на тъканната единица. В зависимост от вида на клетката, тя съдържа различен набор от гени. ДНК се намира в нуклеоидната област на ядрото, където се образуват рибозомите. Ядрото е заобиколено от ядрена мембрана (кариолема), двоен липиден бислой, който го отделя от другите компоненти.

Ядрото регулира растежа и деленето на клетките. Когато в ядрото се образуват хромозоми, които се дублират в процеса на възпроизвеждане, образувайки две дъщерни единици. Органелите, наречени центрозоми, помагат за организирането на ДНК по време на деленето. Ядрото обикновено е представено в единствено число.

Рибозоми

Рибозомите са мястото на протеиновия синтез. Те се намират във всички тъканни единици, в растения и животни. В ядрото ДНК последователността, която кодира определен протеин, се копира в свободна информационна РНК (тРНК) верига.

Веригата иРНК се придвижва до рибозомата чрез информационна РНК (тРНК) и нейната последователност се използва за определяне на подреждането на аминокиселините във веригата, която изгражда протеина. В животинската тъкан рибозомите са разположени свободно в цитоплазмата или са прикрепени към мембраните на ендоплазмения ретикулум.

Ендоплазмения ретикулум

Ендоплазменият ретикулум (ER) е мрежа от мембранни торбички (цистерни), простиращи се от външната ядрена мембрана. Той модифицира и транспортира протеини, създадени от рибозоми.

Има два вида ендоплазмен ретикулум:

• гранулиран;
• агрануларна.

Гранулираният ER съдържа прикрепени рибозоми. Агранулният ER е свободен от прикрепени рибозоми, участва в създаването на липиди и стероидни хормони и отстраняването на токсични вещества.

Везикули

Везикулите са малки сфери от липидния двоен слой, които изграждат външната мембрана. Те се използват за транспортиране на молекули през клетката от един органел до друг и участват в метаболизма.

Специализираните везикули, наречени лизозоми, съдържат ензими, които разграждат големи молекули (въглехидрати, липиди и протеини) в по-малки за по-лесно използване от тъканта.

апарат на Голджи

Апаратът на Голджи (комплекс на Голджи, тяло на Голджи) също се състои от несвързани цистерни (за разлика от ендоплазмения ретикулум).

Апаратът на Голджи приема протеини, сортира ги и ги пакетира във везикули.

Митохондриите

В митохондриите протича процесът на клетъчно дишане. Захарите и мазнините се разграждат и се освобождава енергия под формата на аденозин трифосфат (АТФ). АТФ контролира всички клетъчни процеси, митохондриите произвеждат АТФ клетки. Митохондриите понякога се наричат ​​"генератори".

Клетъчна цитоплазма

Цитоплазмата е течната среда на клетката. Може да работи дори без ядро, но за кратко време.

Цитозол

Цитозолът се нарича клетъчна течност. Цитозолът и всички органели в него, с изключение на ядрото, се наричат ​​общо цитоплазма. Цитозолът е предимно вода и също така съдържа йони (калий, протеини и малки молекули).

цитоскелет

Цитоскелетът е мрежа от нишки и тръбички, разпределени в цитоплазмата.

Той изпълнява следните функции:

• дава форма;
• осигурява сила;
• стабилизира тъканите;
• фиксира органели на определени места;
• играе важна роля в предаването на сигнала.

Има три вида цитоскелетни нишки: микрофиламенти, микротубули и междинни филаменти. Микрофиламентите са най-малките елементи на цитоскелета, докато микротубулите са най-големите.

клетъчната мембрана

Клетъчната мембрана обгражда изцяло животинската клетка, която няма клетъчна стена, за разлика от растенията. Клетъчната мембрана е двоен слой от фосфолипиди.

Фосфолипидите са молекули, съдържащи фосфати, свързани с глицерол и радикали на мастни киселини. Те спонтанно образуват двойни мембрани във вода поради техните хидрофилни и хидрофобни свойства.

Клетъчната мембрана е селективно пропусклива – способна е да пропуска определени молекули. Кислородът и въглеродният диоксид преминават лесно, докато големите или заредени молекули трябва да преминат през специален канал в мембраната, който поддържа хомеостазата.

Лизозоми

Лизозомите са органели, които извършват разграждането на веществата. Лизозомата съдържа около 40 ензима. Интересното е, че самият клетъчен организъм е защитен от разграждане в случай на пробив на лизозомни ензими в цитоплазмата; митохондриите, които са приключили своите функции, се подлагат на разлагане. След разделянето се образуват остатъчни тела, първичните лизозоми се превръщат във вторични.

центриол

Центриолите са плътни тела, разположени близо до ядрото. Броят на центриолите варира, най-често са две. Центриолите са свързани чрез ендоплазмен мост.

Как изглежда една животинска клетка под микроскоп?

Под стандартен оптичен микроскоп се виждат основните компоненти. Поради факта, че те са свързани в един непрекъснато променящ се организъм, който е в движение, може да бъде трудно да се идентифицират отделните органели.

Следните части не са под съмнение:

• ядро;
• цитоплазма;
• клетъчната мембрана.

Голямата разделителна способност на микроскопа, внимателно подготвеният препарат и известна практика ще помогнат за по-подробно изследване на клетката.

Центриолови функции

Точните функции на центриола остават неизвестни. Има широко разпространена хипотеза, че центриолите участват в процеса на делене, образувайки вретеното на делене и определяйки посоката му, но в научния свят няма сигурност.

Структурата на човешката клетка - рисунка с надписи

Една единица човешка клетъчна тъкан има сложна структура. Фигурата показва основните структури.

Всеки компонент има своя собствена цел, само в конгломерат те осигуряват функционирането на важна част от живия организъм.

Признаци на жива клетка

Живата клетка по своите характеристики е подобна на живо същество като цяло. Той диша, храни се, развива се, разделя се, в структурата му протичат различни процеси. Ясно е, че затихването на естествените процеси за тялото означава смърт.

Отличителни черти на растителни и животински клетки в таблицата

Растителните и животинските клетки имат както прилики, така и разлики, които са описани накратко в таблицата:

Основните компоненти са сходни както за растителните, така и за животинските частици.

Заключение

Животинската клетка е сложен действащ организъм с отличителни черти, функции и цел на съществуване. Всички органели и органоиди допринасят за жизнения процес на този микроорганизъм.

Някои компоненти са изследвани от учени, докато функциите и характеристиките на други все още не са открити.

Елементарната и функционална единица на целия живот на нашата планета е клетката. В тази статия ще научите подробно за неговата структура, функциите на органелите и ще намерите отговора на въпроса: „Каква е разликата между структурата на растителните и животинските клетки?“

Клетъчна структура

Науката, която изучава структурата на клетката и нейните функции, се нарича цитология. Въпреки малкия си размер, тези части на тялото имат сложна структура. Вътре има полутечно вещество, наречено цитоплазма. Тук протичат всички жизнени процеси и са разположени съставните части – органели. Научете повече за техните функции по-долу.

Ядро

Най-важната част е сърцевината. Той е отделен от цитоплазмата с мембрана, която се състои от две мембрани. Те имат пори, за да могат веществата да стигнат от ядрото до цитоплазмата и обратно. Вътре е ядреният сок (кариоплазма), който съдържа ядрото и хроматина.

Ориз. 1. Структурата на ядрото.

Това е ядрото, което контролира живота на клетката и съхранява генетичната информация.

Функциите на вътрешното съдържание на ядрото са синтеза на протеини и РНК. Те образуват специални органели - рибозоми.

Рибозоми

Те са разположени около ендоплазмения ретикулум, като същевременно правят повърхността му грапава. Понякога рибозомите са свободно разположени в цитоплазмата. Техните функции включват синтез на протеини.

ТОП 4 статиикоито четат заедно с това

Ендоплазмения ретикулум

EPS може да има грапава или гладка повърхност. Грапавата повърхност се образува поради наличието на рибозоми върху нея.

Функциите на EPS включват протеинов синтез и вътрешен транспорт на вещества. Част от образуваните протеини, въглехидрати и мазнини през каналите на ендоплазмения ретикулум влизат в специални контейнери за съхранение. Тези кухини се наричат ​​апарат на Голджи, те са представени под формата на купчини от "резервоари", които са отделени от цитоплазмата с мембрана.

апарат на Голджи

Най-често се намира в близост до ядрото. Неговите функции включват преобразуване на протеини и образуване на лизозоми. Този комплекс съхранява вещества, които са били синтезирани от самата клетка за нуждите на целия организъм и по-късно ще бъдат отстранени от него.

Лизозомите са представени под формата на храносмилателни ензими, които са затворени от мембрана във везикули и се пренасят през цитоплазмата.

Митохондриите

Тези органели са покрити с двойна мембрана:

• гладка - външна обвивка;
• cristae - вътрешният слой с гънки и издатини.

Ориз. 2. Устройството на митохондриите.

Функциите на митохондриите са дишане и превръщане на хранителни вещества в енергия. Кристите съдържат ензим, който синтезира ATP молекули от хранителни вещества. Това вещество е универсален източник на енергия за различни процеси.

Клетъчната стена отделя и предпазва вътрешното съдържание от външната среда. Поддържа формата си, осигурява взаимовръзка с други клетки и осигурява процеса на метаболизъм. Мембраната се състои от двоен слой липиди, между които има протеини.

Сравнителна характеристика

Растителните и животинските клетки се различават една от друга по своята структура, размер и форма. а именно:

• клетъчната стена на растителния организъм има плътна структура поради наличието на целулоза;
• растителната клетка има пластиди и вакуоли;
• животинската клетка има центриоли, които са важни в процеса на делене;
• Външната мембрана на животинския организъм е гъвкава и може да приема различни форми.

Ориз. 3. Схема на структурата на растителните и животински клетки.

Следната таблица ще ви помогне да обобщите знанията за основните части на клетъчния организъм:

Таблица "Клетъчна структура"

Какво научихме?

Живият организъм се състои от клетки, които имат доста сложна структура. Отвън е покрит с плътна обвивка, която предпазва вътрешното съдържание от въздействието на външната среда. Вътре има ядро, което регулира всички протичащи процеси и съхранява генетичния код. Около ядрото е цитоплазмата с органели, всяка от които има свои собствени характеристики и характеристики.

Тематическа викторина

Доклад за оценка

Среден рейтинг: 4.3. Общо получени оценки: 1112.

клетъчната мембрана . Клетката (фиг. 1.1), като жива система, трябва да поддържа определени вътрешни условия: концентрацията на различни вещества, температурата вътре в клетката и т.н. Някои от тези параметри се поддържат на постоянно ниво, тъй като тяхната промяна ще доведе до смъртта на клетката, други са от по-малко значение за поддържане на нейната жизнена активност.

Ориз. 1.1.

клетъчната мембранатрябва да осигури разграничаването на съдържанието на клетката от околната среда, за да поддържа необходимата концентрация на вещества вътре в клетката, като в същото време трябва да бъде пропусклива за постоянен обмен на вещества между клетката и околната среда (фиг. 1.2). Мембраните също ограничават вътрешните структури на клетката - органели(органели) – от цитоплазмата. Егото обаче не е просто разделящи прегради. Самите клетъчни мембрани са най-важният орган на клетката, осигуряващ не само нейната структура, но и много функции. Освен че разделят клетките една от друга и ги отделят от външната среда, мембраните обединяват клетките в тъкани, регулират обмена между клетката и околната среда, самите те са място на много биохимични реакции и служат като предаватели на информация между клетките .

Според съвременните данни плазмените мембрани са липопротеинови структури (липопротеините са съединения на протеинови и мастни молекули). Липидите (мазнините) спонтанно образуват двоен слой, а мембранните протеини "плуват" в него, като острови в океана. В мембраните има няколко хиляди различни протеини: структурни протеини, носители, ензими и т.н. Освен това между протеиновите молекули има пори, през които могат да преминават определени вещества. Към повърхността на мембраната са свързани специални гликозилови групи, които участват в процеса на разпознаване на клетките по време на образуването на тъканите.

Ориз. 1.2.

Различните видове мембрани се различават по своята дебелина (обикновено тя е от 5 до 10 nm). Консистенцията на мембраната наподобява зехтин. Най-важното свойство на клетъчната мембрана е полупропускливост”, т.е. способността за преминаване само на определени вещества. Преминаването на различни вещества през плазмената мембрана е необходимо за доставяне на хранителни вещества и кислород до клетката, отстраняване на токсични отпадъци, създаване на разлика в концентрацията на отделните микроелементи за поддържане на нервната и мускулната активност. Механизми на транспортиране на вещества през мембраната:

• дифузия - газовете, мастноразтворимите молекули проникват директно през плазмената мембрана, включително улеснена дифузия, когато водоразтворимото вещество преминава през мембраната през специален канал;
• осмоза - дифузия на вода през полунепропускливи мембрани към по-ниска концентрация на йони;
• активен транспорт - пренасяне на молекули от зона с по-ниска концентрация към зона с по-висока концентрация с помощта на специални транспортни протеини;
• ендоцитоза - прехвърляне на молекули с помощта на везикули (вакуоли), образувани от ретракцията на мембраната; прави разлика между фагоцитоза (абсорбция на твърди частици) и ниноцитоза (абсорбция на течности) (фиг. 1.3);
• екзоцитоза - процес, обратен на ендоцитозата; чрез него твърдите частици и течните секрети могат да бъдат отстранени от клетките (фиг. 1.4).

Дифузията и осмозата не изискват допълнителна енергия; активният транспорт, ендоцитозата и екзоцитозата трябва да осигурят енергията, която клетката получава от разграждането на хранителните вещества, които е абсорбирала.

Ориз. 1.3.

Ориз. 1.4.

Регулирането на преминаването на различни вещества през плазмената мембрана е една от най-важните й функции. В зависимост от външните условия структурата на мембраната може да се промени: тя може да стане по-течна, активна и пропусклива. Пропускливостта на мембраната се регулира от мастноподобното вещество холестерол.

Външната структура на клетката се поддържа от по-плътна структура - клетъчната мембрана.Клетъчната мембрана може да има много различна структура (да бъде еластична, да има твърда рамка, четина, антени и т.н.) и да изпълнява доста сложни функции.

Ядронамира се във всички клетки на човешкото тяло, с изключение на еритроцитите. По правило клетката съдържа само едно ядро, но има и изключения - например набраздените мускулни клетки съдържат много ядра. Ядрото има сферична форма, размерите му варират от 10 до 20 микрона (фиг. 1.5).

Ядрото е отделено от цитоплазмата ядрена обвивка, състоящ се от две мембрани - външна и вътрешна, подобни на клетъчната мембрана, и тясна междина между тях, съдържаща полутечна среда; през порите на ядрената мембрана се осъществява интензивен обмен на вещества между ядрото и цитоплазмата. На външната мембрана на черупката има много рибозоми - протеин-синтезиращи органели.

Под ядрената обвивка е кариоплазма(ядрен сок), който получава вещества от цитоплазмата. Кариоплазмата съдържа хромоиди сома(удължени структури, съдържащи ДНК, в които е "записана" информация за структурата на протеини, специфични за дадена клетка - наследствена или генетична информация) и нуклеоли(заоблени структури в ядрото, в които се образува рибозома).

Ориз. 1.5.

Наборът от хромозоми, съдържащи се в ядрото, се нарича хромозомен набор.Броят на хромозомите в соматичните клетки е равен - диплоиден (при хората това са 44 автозоми и 2 полови хромозоми, които определят пола), половите клетки, участващи в оплождането, носят половин комплект (при хората 22 автозоми и 1 полова хромозома) ( Фиг. 1.6).

Ориз. 1.6.

Най-важната функция на ядрото е прехвърлянето на генетична информация към дъщерните клетки: когато клетката се дели, ядрото се разделя на две и разположената в него DNC се копира (репликация на ДНК) - това позволява на всяка дъщерна клетка да има пълна информация получени от оригиналната (майчина) клетка (виж Фиг. клетъчна репродукция).

Цитоплазма(цитозол) - желатиново вещество, съдържащо около 90% вода, в което се намират всички органели, съдържа истински и колоидни разтвори на хранителни вещества и неразтворими отпадъчни продукти от метаболитни процеси, протичат биохимични процеси: гликолиза, синтез на мастни киселини, нуклеинови киселини и др. вещества. Органелите в цитоплазмата се движат, самата цитоплазма също извършва периодично активно движение - циклоза.

Клетъчни структури(органели, или органели) са "вътрешните органи" на клетката (Таблица 1.1). Те осигуряват жизнените процеси на клетката, производството на определени вещества от клетката (секреция, хормони, ензими), цялостната активност на телесните тъкани, способността да изпълняват специфични за дадена тъкан функции зависи от тяхната жизнена активност. Структурите на клетката, както и самата клетка, преминават през своите жизнени цикли: те се раждат (създават се чрез възпроизвеждане), активно функционират, остаряват и се разпадат. Повечето телесни клетки са в състояние да се възстановят на субклетъчно ниво поради възпроизвеждането и обновяването на органелите, включени в неговата структура.

Таблица 1.1

Клетъчни органели, тяхната структура ифункции

Краят на масата. 1.1