Millest inimese rakk koosneb: ehitusest ja funktsioonidest. Kõik raku kohta Mille järgi on raku struktuur

(tuuma). Prokarüootsed rakud on struktuurilt lihtsamad, ilmselt tekkisid nad evolutsiooniprotsessis varem. Eukarüootsed rakud - keerukamad, tekkisid hiljem. Inimkeha moodustavad rakud on eukarüootsed.

Vaatamata vormide mitmekesisusele allub kõigi elusorganismide rakkude korraldus ühtsetele struktuuripõhimõtetele.

prokarüootne rakk

eukarüootne rakk

Eukarüootse raku struktuur

Loomade rakupinna kompleks

Sisaldab glükokalüks, plasmalemma ja selle all olev tsütoplasma kortikaalne kiht. Plasmamembraani nimetatakse ka plasmalemmaks, raku välismembraaniks. See on umbes 10 nanomeetri paksune bioloogiline membraan. Tagab peamiselt piiritleva funktsiooni rakuvälise keskkonna suhtes. Lisaks täidab see transpordifunktsiooni. Rakk ei raiska energiat oma membraani terviklikkuse säilitamisele: molekule hoitakse samal põhimõttel, mille järgi rasvamolekule koos hoitakse – on termodünaamiliselt soodsam, kui molekulide hüdrofoobsed osad paiknevad molekulide vahetus läheduses. üksteist. Glükokalüks koosneb oligosahhariidide, polüsahhariidide, glükoproteiinide ja glükolipiidide molekulidest, mis on "ankurdatud" plasmalemmas. Glükokalüks täidab retseptori ja markeri funktsioone. Loomarakkude plasmamembraan koosneb peamiselt fosfolipiididest ja lipoproteiinidest, mis on segatud valgumolekulidega, eelkõige pinnaantigeenide ja retseptoritega. Tsütoplasma kortikaalses (plasmamembraaniga külgnevas) kihis on tsütoskeleti spetsiifilised elemendid - teatud viisil järjestatud aktiini mikrofilamendid. Kortikaalse kihi (koore) peamine ja kõige olulisem funktsioon on pseudopodiaalsed reaktsioonid: pseudopoodide väljutamine, kinnitumine ja vähendamine. Sellisel juhul paigutatakse mikrokiud ümber, pikendatakse või lühendatakse. Raku kuju (näiteks mikrovilli olemasolu) sõltub ka kortikaalse kihi tsütoskeleti struktuurist.

Tsütoplasma struktuur

Tsütoplasma vedelat komponenti nimetatakse ka tsütosooliks. Valgusmikroskoobi all tundus, et rakk oli täidetud vedela plasma või sooliga, milles tuum ja muud organellid “hõljuvad”. Tegelikult ei ole. Eukarüootse raku siseruum on rangelt korrastatud. Organellide liikumist koordineeritakse spetsiaalsete transpordisüsteemide, nn mikrotuubulite, mis toimivad rakusiseste "teedena", ja spetsiaalsete valkude düneiinide ja kinesiinide abil, mis täidavad "mootorite" rolli. Eraldi valgumolekulid ei haju samuti vabalt kogu rakusisese ruumi ulatuses, vaid suunatakse nende pinnal olevate spetsiaalsete signaalide abil vajalikesse sektsioonidesse, mille tunnevad ära raku transpordisüsteemid.

Endoplasmaatiline retikulum

Eukarüootses rakus on üksteisesse sisenevate membraanide (torude ja paakide) süsteem, mida nimetatakse endoplasmaatiliseks retikulumiks (või endoplasmaatiliseks retikulumiks, EPR või EPS). Seda ER osa, mille membraanide külge on kinnitatud ribosoomid, nimetatakse granuleeritud(või karm) endoplasmaatilise retikulumi külge, toimub selle membraanidel valgusüntees. Need sektsioonid, mille seintel ei ole ribosoome, klassifitseeritakse sile(või agranulaarne) EPR, mis osaleb lipiidide sünteesis. Sileda ja granuleeritud ER-i siseruumid ei ole isoleeritud, vaid lähevad üksteisesse ja suhtlevad tuumamembraani valendikuga.

golgi aparaat
Tuum
tsütoskelett
Tsentrioolid
Mitokondrid

Pro- ja eukarüootsete rakkude võrdlus

Pikka aega oli kõige olulisem erinevus eukarüootide ja prokarüootide vahel hästi moodustunud tuuma ja membraani organellide olemasolu. Kuid 1970.–1980 sai selgeks, et see oli vaid tsütoskeleti korralduse sügavamate erinevuste tagajärg. Mõnda aega arvati, et tsütoskelett on iseloomulik ainult eukarüootidele, kuid 1990. aastate keskel. eukarüootse tsütoskeleti peamiste valkudega homoloogseid valke on leitud ka bakteritest.

Spetsiaalselt korrastatud tsütoskeleti olemasolu võimaldab eukarüootidel luua liikuvate sisemembraani organellide süsteemi. Lisaks võimaldab tsütoskelett endo- ja eksotsütoosi (eeldatakse, et just endotsütoosi tõttu tekkisid eukarüootsetesse rakkudesse rakusisesed sümbiontid, sealhulgas mitokondrid ja plastiidid). Eukarüootse tsütoskeleti teine ​​oluline ülesanne on tagada eukarüootse raku tuuma (mitoos ja meioos) ja keha (tsütotoomia) jagunemine (prokarüootsete rakkude jagunemine on korraldatud lihtsamalt). Erinevused tsütoskeleti struktuuris seletavad ka teisi erinevusi pro- ja eukarüootide vahel – näiteks prokarüootsete rakkude vormide püsivust ja lihtsust ning vormi olulist mitmekesisust ja võimet seda muuta eukarüootidel, samuti viimase suhteliselt suur suurus. Niisiis on prokarüootsete rakkude suurus keskmiselt 0,5–5 mikronit, eukarüootsete rakkude suurus keskmiselt 10–50 mikronit. Lisaks leidub ainult eukarüootide seas tõeliselt hiiglaslikke rakke, nagu massiivsed haide või jaanalindude munad (linnumunas on kogu munakollane üks tohutu muna), suurte imetajate neuroneid, mille protsesse tugevdab tsütoskelett, võib ulatuda kümnete sentimeetriteni.

Anaplaasia

Rakulise struktuuri hävimist (näiteks pahaloomuliste kasvajate korral) nimetatakse anaplaasiaks.

Rakkude avastamise ajalugu

Esimene inimene, kes rakke nägi, oli inglise teadlane Robert Hooke (meile tuntud tänu Hooke'i seadusele). Püüdes aastal mõista, miks korgipuu nii hästi ujub, hakkas Hooke uurima õhukesi korgilõike enda täiustatud mikroskoobi abil. Ta leidis, et kork oli jagatud paljudeks tillukesteks rakkudeks, mis meenutasid talle kloostrirakke, ja ta nimetas neid rakke rakudeks (inglise keeles cell tähendab "rakk, rakk, rakk"). Aastal nägi Hollandi meister Antony van Leeuwenhoek (Anton van Leeuwenhoek, -) esimest korda mikroskoobi abil veetilgas "loomi" - liikuvaid elusorganisme. Nii teadsid teadlased 18. sajandi alguseks, et suure suurendusega taimedel on rakuline struktuur ja nad nägid mõningaid organisme, mida hiljem hakati nimetama üherakulisteks. Organismide ehituse rakuteooria kujunes välja aga alles 19. sajandi keskpaigaks, pärast võimsamate mikroskoopide ilmumist ning rakkude fikseerimise ja värvimise meetodite väljatöötamist. Üks selle asutajaid oli Rudolf Virchow, kuid tema ideedes oli mitmeid vigu: näiteks eeldas ta, et rakud on omavahel nõrgalt seotud ja igaüks eksisteerib "iseenesest". Alles hiljem õnnestus tõestada rakusüsteemi terviklikkust.

Vaata ka

  • Bakterite, taimede ja loomade rakustruktuuri võrdlus

Lingid

  • Molecular Biology Of The Cell, 4. väljaanne 2002 – ingliskeelne molekulaarbioloogia õpik
  • Tsütoloogia ja geneetika (0564-3783) avaldab autori valikul artikleid vene, ukraina ja inglise keeles, tõlgituna inglise keelde (0095-4527)

Wikimedia sihtasutus. 2010 .

Vaadake, mis on "Cell (biology)" teistes sõnaraamatutes:

    BIOLOOGIA- BIOLOOGIA. Sisu: I. Bioloogia ajalugu............. 424 Vitalism ja masinavärk. Empiiriliste teaduste tekkimine 16.-18.sajandil Evolutsiooniteooria tekkimine ja areng. Füsioloogia areng XIX sajandil. Rakulise doktriini arendamine. 19. sajandi tulemused... Suur meditsiiniline entsüklopeedia

    - (tsellul, tsütus), kõigi elusorganismide peamine struktuurne ja funktsionaalne üksus, elementaarne elusüsteem. Võib eksisteerida kui a organismis (bakterid, algloomad, mõned vetikad ja seened) või mitmerakuliste loomade kudede osana, ... ... Bioloogia entsüklopeediline sõnastik

    Aeroobsete eoseid moodustavate bakterite rakud on pulgakujulised ja võrreldes spoore mittemoodustavate bakteritega on tavaliselt suuremad. Spoore kandvate bakterite vegetatiivsetel vormidel on aktiivne liikumine nõrgem, kuigi nad ... ... Bioloogiline entsüklopeedia

Loeng: Raku struktuur. Raku osade ja organellide ehituse ja funktsioonide seos on selle terviklikkuse aluseks

Rakk on kompleksne mitmekomponendiline avatud süsteem, mis tähendab, et tal on pidev side väliskeskkonnaga läbi energia ja ainete vahetuse.

Raku organellid

plasmamembraan - See on kahekordne fosfolipiidide kiht, mis on läbi imbunud valgu molekulidega. Välimine kiht sisaldab glükolipiide ja glükoproteiine. Vedelikele selektiivselt läbilaskev. Funktsioonid - kaitsvad, samuti rakkude suhtlemine ja interaktsioon üksteisega.

Tuum. Funktsionaalselt – salvestab DNA-d. Piiratud topeltpoorse membraaniga, mis on EPS-i kaudu ühendatud raku välismembraaniga. Tuuma sees on tuumamahl ja paiknevad kromosoomid.

Tsütoplasma. See on geelitaoline poolvedel raku sisemine sisu. Funktsionaalselt - pakub organellide omavahelist ühendust, on nende eksisteerimise keskkond.

Tuum. Need on kokku pandud ribosoomide tükid. Ümar, väga väike keha, mis asub tuuma lähedal. Funktsioon on rRNA süntees.

Mitokondrid. topeltmembraani organell. Sisemembraan on kokku pandud voldikuteks, mida nimetatakse cristaeks, need sisaldavad ensüüme, mis osalevad oksüdatiivsetes fosforüülimisreaktsioonides, st ATP sünteesis, mis on põhifunktsioon.

Ribosoomid. Koosnevad suurematest ja väiksematest allüksustest, ei oma membraane. Funktsionaalselt – osaleda valgumolekulide kokkupanemises.

Endoplasmaatiline retikulum (EPS). Ühemembraaniline struktuur kogu tsütoplasma mahus, mis koosneb keeruka geomeetriaga õõnsustest. Ribosoomid asuvad granuleeritud ER-l, rasvade sünteesiks mõeldud ensüümid aga siledal ER-l.

Golgi aparaat. Need on membraanistruktuuri lamestatud tsisternikujulised õõnsused. Nendest saab eraldada mullid ainevahetuseks vajalike ainetega. Funktsioonid - lipiidide ja valkude akumuleerumine, transformatsioon, sorteerimine, lüsosoomide moodustumine.

Raku keskus. See on tsütoplasma piirkond, mis sisaldab tsentriole - mikrotuubuleid. Nende ülesanne on geneetilise materjali õige jaotumine mitoosi ajal, mitootilise spindli moodustumine.

Lüsosoomid.Ühemembraanilised vesiikulid, mille ensüümid osalevad makromolekulide seedimises. Funktsionaalselt – lahustada suuri molekule, hävitada rakus olevaid vanu struktuure.

Raku sein. See on tihe tselluloosi kest, täidab taimedes luustiku funktsiooni.

Plastiidid. membraani organellid. Neid on 3 tüüpi - kloroplastid, kus toimub fotosüntees, kromoplastid, mis sisaldavad värvaineid ja leukoplastid, mis on tärklisevarud.

Vacuoolid. Mullid, mis taimerakkudes võivad hõivata kuni 90% raku mahust ja sisaldavad toitaineid. Loomadel - seedetrakti vakuoolid, keeruline struktuur, väike suurus. Nad vastutavad ka mittevajalike ainete väliskeskkonda sattumise eest.

Mikrofilamendid (mikrotuubulid). Valgu mittemembraansed struktuurid, mis vastutavad organellide ja tsütoplasma liikumise eest rakus, lipu väljanägemise eest.

Rakukomponendid on omavahel ruumiliselt, keemiliselt ja füüsikaliselt seotud ning on üksteisega pidevas interaktsioonis.

Peaaegu kõik elusorganismid põhinevad kõige lihtsamal üksusel - rakul. Sellest artiklist leiate foto sellest pisikesest biosüsteemist ja vastused kõige huvitavamatele küsimustele. Mis on raku struktuur ja suurus? Milliseid funktsioone see kehas täidab?

Puur on...

Teadlased ei tea meie planeedile esimeste elusrakkude ilmumise täpset aega. Austraalias leiti nende säilmed 3,5 miljardi aasta vanusena. Kuid nende biogeensust ei olnud võimalik täpselt määrata.

Rakk on peaaegu kõigi elusorganismide struktuuris lihtsaim üksus. Ainsad erandid on viirused ja viroidid, mis on mitterakulised eluvormid.

Rakk on struktuur, mis võib eksisteerida iseseisvalt ja taastoota ennast. Selle mõõtmed võivad olla erinevad - 0,1 kuni 100 mikronit või rohkem. Siiski väärib märkimist, et rakkudeks võib pidada ka viljastamata sulelisi. Seega võib Maa suurimat rakku pidada jaanalinnumunaks. Läbimõõt võib ulatuda 15 sentimeetrini.

Teadust, mis uurib elu omadusi ja keharaku ehitust, nimetatakse tsütoloogiaks (ehk rakubioloogiaks).

Raku avastamine ja uurimine

Robert Hooke on inglise teadlane, kes on meile kõigile tuttav kooli füüsikakursusest (just tema avastas elastsete kehade deformatsiooniseaduse, mis sai tema nime). Lisaks nägi just tema esimest korda elusrakke, uurides mikroskoobi kaudu korgipuu lõike. Need meenutasid talle kärgstruktuuri, mistõttu ta nimetas neid rakuks, mis tähendab inglise keeles "rakk".

Taimede rakulist struktuuri kinnitasid hiljem (17. sajandi lõpus) ​​paljud uurijad. Kuid rakuteooriat laiendati loomorganismidele alles 19. sajandi alguses. Umbes samal ajal hakkasid teadlased tõsiselt huvi tundma rakkude sisu (struktuuri) vastu.

Võimsad valgusmikroskoobid võimaldasid rakku ja selle ehitust üksikasjalikult uurida. Need jäävad endiselt nende süsteemide uurimise peamiseks vahendiks. Ja elektronmikroskoopide tulek eelmisel sajandil võimaldas bioloogidel uurida rakkude ultrastruktuuri. Nende uurimismeetodite hulgast võib välja tuua ka biokeemilised, analüütilised ja preparatiivsed. Samuti saate teada, kuidas elusrakk välja näeb - foto on toodud artiklis.

Raku keemiline struktuur

Rakk sisaldab palju erinevaid aineid:

  • organogeenid;
  • makrotoitained;
  • mikro- ja ultramikroelemendid;
  • vesi.

Umbes 98% raku keemilisest koostisest moodustavad nn organogeenid (süsinik, hapnik, vesinik ja lämmastik), veel 2% moodustavad makrotoitained (magneesium, raud, kaltsium jt). Mikro- ja ultramikroelemendid (tsink, mangaan, uraan, jood jne) - mitte rohkem kui 0,01% kogu rakust.

Prokarüootid ja eukarüootid: peamised erinevused

Rakustruktuuri omaduste põhjal jagunevad kõik elusorganismid Maal kahte kuningriiki:

  • prokarüootid on primitiivsemad organismid, mis on arenenud;
  • eukarüootid - organismid, mille rakutuum on täielikult moodustunud (eukarüootide hulka kuulub ka inimkeha).

Peamised erinevused eukarüootsete rakkude ja prokarüootide vahel:

  • suuremad suurused (10-100 mikronit);
  • jagunemise meetod (meioos või mitoos);
  • ribosoomitüüp (80S-ribosoomid);
  • liputüüp (eukarüootsete organismide rakkudes koosnevad lipukesed mikrotuubulitest, mis on ümbritsetud membraaniga).

eukarüootsete rakkude struktuur

Eukarüootse raku struktuur sisaldab järgmisi organelle:

  • tuum;
  • tsütoplasma;
  • golgi aparaadid;
  • lüsosoomid;
  • tsentrioolid;
  • mitokondrid;
  • ribosoomid;
  • vesiikulid.

Tuum on eukarüootse raku peamine struktuurielement. Just selles talletatakse kogu geneetiline teave konkreetse organismi kohta (DNA molekulides).

Tsütoplasma on spetsiaalne aine, mis sisaldab tuuma ja kõiki teisi organelle. Tänu spetsiaalsele mikrotuubulite võrgustikule tagab see ainete liikumise rakusiseselt.

Golgi aparaat on lamedate paakide süsteem, milles valgud pidevalt küpsevad.

Lüsosoomid on väikesed ühe membraaniga kehad, mille põhiülesanne on üksikute rakuorganellide lõhustamine.

Ribosoomid on universaalsed ultramikroskoopilised organellid, mille eesmärk on valkude süntees.

Mitokondrid on omamoodi "kerged" rakud, samuti nende peamine energiaallikas.

Raku põhifunktsioonid

Elusorganismi rakk on loodud täitma mitmeid olulisi funktsioone, mis tagavad just selle organismi elutegevuse.

Raku kõige olulisem funktsioon on ainevahetus. Niisiis, just tema lagundab keerulisi aineid, muutes need lihtsateks, ja sünteesib ka keerukamaid ühendeid.

Lisaks on kõik rakud võimelised reageerima välistele stiimulitele (temperatuur, valgus jne). Enamikul neist on ka taastumisvõime (iseparanemine) lõhustumise teel.

Närvirakud võivad reageerida ka välistele stiimulitele bioelektriliste impulsside moodustamise kaudu.

Kõik ülaltoodud raku funktsioonid tagavad keha elutähtsa tegevuse.

Järeldus

Niisiis, rakk on väikseim elementaarne elussüsteem, mis on mis tahes organismi (loom, taim, bakter) struktuuris põhiüksus. Selle struktuuris eristatakse tuum ja tsütoplasma, mis sisaldavad kõiki organelle (rakulisi struktuure). Igaüks neist täidab oma spetsiifilisi funktsioone.

Rakkude suurus on väga erinev - 0,1 kuni 100 mikromeetrit. Rakkude struktuuri ja elutähtsa aktiivsuse tunnuseid uurib spetsiaalne teadus - tsütoloogia.

Kamber on elusorganismide väikseim ja põhiline struktuuriüksus, mis on võimeline ise uuenema, isereguleeruma ja taastootma.

Tüüpilised rakkude suurused: bakterirakud - 0,1-15 mikronit, teiste organismide rakud - 1-100 mikronit, mõnikord ulatudes 1-10 mm-ni; suurte lindude munad - kuni 10-20 cm, närvirakkude protsessid - kuni 1 m.

raku kuju väga mitmekesine: on sfäärilisi rakke (kokid), kett (streptokokid), piklik (vardad või batsillid), kõverdatud (vibrid), keeratud (spirilla), mitmetahuline, motoorsete flagelladega jne.

Rakutüübid: prokarüootsed(mittetuuma) ja eukarüootne (millel on formaliseeritud tuum).

eukarüootne rakud jagunevad edasi rakkudeks loomad, taimed ja seened.

Eukarüootse raku struktuurne korraldus

Protoplast on kogu raku elussisu. Kõigi eukarüootsete rakkude protoplast koosneb tsütoplasmast (koos kõigi organellidega) ja tuumast.

Tsütoplasma- see on raku sisemine sisu, välja arvatud tuum, mis koosneb hüaloplasmast, sellesse sukeldatud organellidest ja (mõningat tüüpi raku puhul) rakusisestest inklusioonidest (varu toitained ja / või ainevahetuse lõpptooted).

Hüaloplasma- põhiplasma, tsütoplasma maatriks, põhiaine, mis on raku sisekeskkond ja on viskoosne värvitu kolloidne lahus (veesisaldus kuni 85%) erinevatest ainetest: valgud (10%), suhkrud, orgaanilised ja anorgaanilised happed, aminohapped, polüsahhariidid, RNA, lipiidid, mineraalsoolad jne.

■ Hüaloplasma on rakusiseste vahetusreaktsioonide keskkond ja ühenduslüli rakuorganellide vahel; see on võimeline pöörduvalt üleminekuks soolilt geelile, selle koostis määrab ära raku puhvri ja osmootsed omadused. Tsütoplasmas on tsütoskelett, mis koosneb mikrotuubulitest ja valgufilamentidest, mis on võimelised kokku tõmbuma.

■ Tsütoskelett määrab raku kuju ning osaleb organellide ja üksikute ainete rakusiseses liikumises. Tuum on eukarüootse raku suurim organell, mis sisaldab kromosoome, mis salvestavad kogu päriliku teabe (vt täpsemalt allpool).

Eukarüootse raku struktuurikomponendid:

■ plasmalemma (plasmamembraan),
■ rakusein (ainult taime- ja seenerakkudes),
■ bioloogilised (elementaarsed) membraanid,
■ tuum,
■ endoplasmaatiline retikulum (endoplasmaatiline retikulum),
■ mitokondrid,
■ Golgi kompleks,
■ kloroplastid (ainult taimerakkudes),
■ lüsosoomid, s
■ ribosoomid,
■ rakukeskus,
■ vakuoolid (ainult taime- ja seenerakkudes),
■ mikrotuubulid,
■ ripsmed, lipukesed.

Looma- ja taimerakkude struktuuriskeemid on toodud allpool:

Bioloogilised (elementaarsed) membraanid on aktiivsed molekulaarsed kompleksid, mis eraldavad rakusiseseid organelle ja rakke. Kõigil membraanidel on sarnane struktuur.

Membraanide struktuur ja koostis: paksus 6-10 nm; koosnevad peamiselt valkudest ja fosfolipiididest.

■Fosfolipiidid moodustavad kahekordse (bimolekulaarse) kihi, milles nende molekulid on pööratud hüdrofiilsete (vees lahustuvate) otstega väljapoole ja hüdrofoobsete (vees lahustumatute) otstega - membraani sees.

■ valgu molekulid paikneb lipiidide kaksikkihi mõlemal pinnal perifeersed valgud), tungivad mõlemasse lipiidimolekulide kihti ( lahutamatu valgud, millest enamik on ensüümid) või ainult üks nende kihtidest (poolintegraalsed valgud).

Membraani omadused: plastilisus, asümmeetria(nii lipiidide kui ka valkude välise ja sisemise kihi koostis on erinev), polaarsus (välimine kiht on positiivselt laetud, sisemine negatiivne), isesulgumisvõime, selektiivne läbilaskvus (sel juhul läbivad hüdrofoobsed ained läbi topeltlipiidikihi ja hüdrofiilsed ained läbivad poore integraalsetes valkudes).

Membraani funktsioonid: barjäär (eraldab organoidi või raku sisu keskkonnast), struktuurne (annab organoidi või raku teatud kuju, suuruse ja stabiilsuse), transport (tagab ainete transporti organoidi või rakku ja sealt välja), katalüütiline (pakkub biokeemilisi protsesse membraani lähedal), reguleeriv (osaleb organoidi ehk raku ja väliskeskkonna vahelise ainevahetuse ja energia reguleerimises), osaleb energia muundamises ja transmembraanse elektripotentsiaali säilitamises.

Plasmamembraan (plasmalemma)

plasmamembraan e plasmalemma on bioloogiline membraan või bioloogiliste membraanide kompleks, mis on tihedalt üksteise kõrval ja katab rakku väljastpoolt.

Plasmalemma struktuur, omadused ja funktsioonid on põhimõtteliselt samad, mis elementaarsetel bioloogilistel membraanidel.

❖ Hoone omadused:

■ plasmalemma välispind sisaldab glükokalüksi – glükolipoid- ja glükoproteiinimolekulide polüsahhariidkihti, mis toimivad teatud kemikaalide "äratundmise" retseptoritena; loomarakkudes võib see olla kaetud lima või kitiiniga ning taimerakkudes tselluloosi või pektiinainetega;

■ Plasmalemmast moodustuvad tavaliselt väljakasvud, invaginatsioonid, voldid, mikrovillid jne, mis suurendavad raku pinda.

■ Lisafunktsioonid: retseptor (osaleb ainete "äratundmises" ja keskkonna signaalide tajumises ja nende edastamises rakku), pakkudes sidet rakkude vahel mitmerakulise organismi kudedes, osaledes spetsiaalsete rakustruktuuride (lipuliste, ripsmed jne).

Rakusein (kest)

raku sein- See on jäik struktuur, mis asub väljaspool plasmalemma ja esindab raku väliskatet. Seda leidub prokarüootsetes rakkudes ning seente ja taimede rakkudes.

❖Rakuseina koostis: tselluloos taimerakkudes ja kitiin seenerakkudes (struktuurikomponendid), valgud, pektiinid (mis osalevad plaatide moodustumisel, mis kinnitavad kahe kõrvuti asetseva raku seinu), ligniin (mis kinnitab tselluloosikiud väga tugevasse raami), suberiin (ladestub seestpoolt kestale ja muudab selle praktiliselt vett ja lahuseid mitteläbilaskvaks) jne. Taimede epidermise rakkude rakuseina välispind sisaldab suures koguses kaltsiumkarbonaati ja ränidioksiidi (mineraliseerumine) ning on kaetud hüdrofoobsete ainete, vahade ja küünenahadega (tselluloosi ja pektiinide poolt läbitunginud kutiinse aine kiht).

❖ Rakuseina funktsioonid: toimib välise raamina, toetab raku turgorit, täidab kaitse- ja transpordifunktsioone.

raku organellid

Organellid (või organellid)- Need on püsivad kõrgelt spetsialiseerunud rakusisesed struktuurid, millel on kindel struktuur ja mis täidavad vastavaid funktsioone.

❖ Kokkuleppel Organellid jagunevad:
■ üldotstarbelised organellid (mitokondrid, Golgi kompleks, endoplasmaatiline retikulum, ribosoomid, tsentrioolid, lüsosoomid, plastiidid) ja
■ eriotstarbelised organellid (müofibrillid, lipud, ripsmed, vakuoolid).
❖ Membraani olemasolu tõttu Organellid jagunevad:
■ kahemembraaniline (mitokondrid, plastiidid, rakutuum),
■ ühemembraaniline (endoplasmaatiline retikulum, Golgi kompleks, lüsosoomid, vakuoolid) ja
■ mittemembraanne (ribosoomid, rakukeskus).
Membraanorganellide sisemine sisaldus erineb alati neid ümbritsevast hüaloplasmast.

Mitokondrid- eukarüootsete rakkude kahemembraanilised organellid, mis viivad läbi orgaaniliste ainete oksüdatsiooni lõpptoodeteks, vabastades ATP molekulides salvestatud energia.

■ Struktuur: vardakujulised, sfäärilised ja filamentsed vormid, paksus 0,5-1 mikronit, pikkus 2-7 mikronit; kahemembraaniline, välimine membraan on sile ja suure läbilaskvusega, sisemine membraan moodustab voldid - cristae, millel on sfäärilised kehad - ATP-soomid. Membraanidevahelises ruumis kogunevad hapniku hingamises osalevad vesinikioonid 11.

■ Sisemine sisu (maatriks): ribosoomid, tsirkulaarne DNA, RNA, aminohapped, valgud, Krebsi tsükli ensüümid, kudede hingamise ensüümid (asuvad kristallidel).

■ Funktsioonid: ainete oksüdeerimine CO 2 ja H 2 O-ks; ATP ja spetsiifiliste valkude süntees; uute mitokondrite teke kaheks lõhustumise tulemusena.

plastiidid(saadaval ainult taimerakkudes ja autotroofsetes protistides).

■ Plastiidide tüübid: kloroplastid (roheline) leukoplastid (värvitu ümmargune kuju), kromoplastid (kollane või oranž); plastiidid võivad muutuda ühest liigist teise.

■Kloroplastide struktuur: need on kahemembraanilised, ümara või ovaalse kujuga, pikkusega 4-12 mikronit, paksusega 1-4 mikronit. Välimine membraan on sile, sisemine on tülakoidid - voldid, mis moodustavad kinniseid kettakujulisi eendeid, mille vahel on strooma (vt allpool). Kõrgemates taimedes on tülakoidid virnastatud (nagu mündisammas) terad mis on omavahel ühendatud lamellid (üksikud membraanid).

■ Kloroplastide koostis: tülakoidide ja klorofülli ja teiste pigmentide graanulite membraanides; sisemised sisud (strooma): valgud, lipiidid, ribosoomid, tsirkulaarne DNA, RNA, CO 2 fikseerimises osalevad ensüümid, varuained.

■Plastiidide funktsioonid: fotosüntees (taimede rohelistes organites sisalduvad kloroplastid), spetsiifiliste valkude süntees ja varutoitainete kogunemine: tärklis, valgud, rasvad (leukoplastid), mis annavad taimekudedele värvi, et meelitada ligi tolmeldajaid ning viljade ja seemnete levitajaid. (kromoplastid).

Endoplasmaatiline retikulum (EPS), või endoplasmaatiline retikulum, mida leidub kõigis eukarüootsetes rakkudes.

■Struktuur: on omavahel ühendatud tuubulite, tuubulite, tsisternide ja erineva kuju ja suurusega õõnsuste süsteem, mille seinad moodustavad elementaarsed (üksikud) bioloogilised membraanid. EPS-i on kahte tüüpi: teraline (või kare), mis sisaldab ribosoome kanalite ja õõnsuste pinnal, ja agranulaarne (või sile), mis ei sisalda ribosoome.

■Funktsioonid: raku tsütoplasma jagunemine sektsioonideks, mis takistavad neis toimuvate keemiliste protsesside segunemist; töötlemata ER akumuleerub, isoleerub küpsemiseks ja transpordiks, selle pinnal ribosoomide poolt sünteesitud valgud, sünteesib rakumembraane; sile EPS sünteesib ja transpordib lipiide, liitsüsivesikuid ja steroidhormoone, eemaldab rakust mürgiseid aineid.

Golgi kompleks (või aparaat) - eukarüootse raku membraani organell, mis asub raku tuuma lähedal, mis on paakide ja vesiikulite süsteem ning osaleb ainete kogunemises, säilitamises ja transportimises, rakumembraani ehitamises ja lüsosoomide moodustamises.

■Struktuur: Kompleks on diktüosoom, membraaniga piiratud lamedate kettakujuliste kottide (tsistern) virn, millest punguvad vesiikulid, ja membraansete tuubulite süsteem, mis ühendab kompleksi sileda ER kanalite ja õõnsustega.

■Funktsioonid: lüsosoomide, vakuoolide, plasmalemma ja taimeraku rakuseina teke (pärast selle jagunemist), mitmete komplekssete orgaaniliste ainete (taimedes pektiinid, tselluloos jne; glükoproteiinid, glükolipiidid, kollageen, piimavalgud) eritumine , sapp, hulk hormoone jne loomadel); mööda ER-i transporditavate lipiidide akumuleerumine ja dehüdratsioon (siledast ER-st), valkude (granuleeritud ER-st ja tsütoplasma vabadest ribosoomidest) ja süsivesikute viimistlemine ja akumuleerumine ning ainete eemaldamine rakust.

Diktüosoomide küpsed tsisternad katkevad vesiikulid (Golgi vakuoolid), täidetud saladusega, mida siis rakk ise kasutab või sealt välja võetakse.

❖ Lüsosoomid- rakuorganellid, mis tagavad orgaaniliste ainete kompleksmolekulide lagunemise; moodustuvad vesiikulitest, mis eralduvad Golgi kompleksist ehk siledast ER-st ja esinevad kõigis eukarüootsetes rakkudes.

■ Struktuur ja koostis: lüsosoomid on väikesed ühemembraanilised ümarad vesiikulid läbimõõduga 0,2-2 mikronit; täidetud hüdrolüütiliste (seedetrakti) ensüümidega (~40), mis on võimelised lagundama valke (aminohapeteks), lipiide (glütserooliks ja kõrgemateks karboksüülhapeteks), polüsahhariide (monosahhariidideks) ja nukleiinhappeid (nukleotiidideks).

Endotsüütiliste vesiikulitega ühinedes moodustavad lüsosoomid seedevakuooli (või sekundaarse lüsosoomi), kus lagunevad keerulised orgaanilised ained; tekkivad monomeerid sisenevad raku tsütoplasmasse läbi sekundaarse lüsosoomi membraani, seedimata (mittehüdrolüüsuvad) ained jäävad aga sekundaarsesse lüsosoomi ja seejärel väljuvad reeglina rakust välja.

■ Funktsioonid: heterofagia- rakku sisenenud võõrainete lõhenemine endotsütoosi teel, autofagia - rakule mittevajalike struktuuride hävitamine; autolüüs - raku enesehävitamine, mis toimub lüsosoomide sisu vabanemise tagajärjel rakusurma või taassünni ajal.

❖ Vakuoolid- suured vesiikulid või õõnsused tsütoplasmas, mis on moodustunud taimede, seente ja paljude rakkudes protistid ja piiratud elementaarse membraaniga – tonoplastiga.

■ Vakuoolid protistid jaguneb seedimist soodustavateks ja kontraktiilseteks (mille membraanides on elastsete kiudude kimbud ja mis on raku veetasakaalu osmootne reguleerimine).

■Vakuoolid taimerakud täidetud rakumahlaga – erinevate orgaaniliste ja anorgaaniliste ainete vesilahus. Need võivad sisaldada ka mürgiseid ja tanniine ning rakkude elutegevuse lõppprodukte.

■ Taimerakkude vakuoolid võivad ühineda tsentraalseks vakuooliks, mis võtab enda alla kuni 70–90% raku mahust ja millesse võivad tungida tsütoplasma ahelad.

Funktsioonid: varuainete ja eritumiseks mõeldud ainete kogunemine ja eraldamine; turgorirõhu säilitamine; venitamisest tingitud rakkude kasvu tagamine; raku veetasakaalu reguleerimine.

♦Ribosoom- rakuorganellid, mis esinevad kõigis rakkudes (koguses mitukümmend tuhat), mis paiknevad granulaarse EPS membraanidel, mitokondrites, kloroplastides, tsütoplasmas ja tuuma välismembraanis ning teostavad valkude biosünteesi; Ribosoomi subühikud moodustuvad tuumas.

■ Struktuur ja koostis: ribosoomid - väikseimad (15-35 nm) ümmargused ja seenekujulised mittemembraanilised graanulid; neil on kaks aktiivset tsentrit (aminoatsüül ja peptidüül); koosnevad kahest ebavõrdsest subühikust - suurest (kolme eendi ja kanaliga poolkera kujul), mis sisaldab kolme RNA molekuli ja valku, ja väikesest (sisaldab ühte RNA molekuli ja valku); subühikud on omavahel seotud Mg+ iooniga.

■ Funktsioon: valkude süntees aminohapetest.

❖ Rakukeskus- enamiku loomarakkude, mõnede seente, vetikate, sammalde ja sõnajalgade organell, mis asub (vahefaasis) raku keskel tuuma lähedal ja toimib koosnemise initsiatsioonikeskusena mikrotuubulid .

■ Struktuur: Rakukeskus koosneb kahest tsentrioolist ja tsentrosfäärist. Iga tsentriool (joonis 1.12) on 0,3-0,5 µm pikkuse ja 0,15 µm läbimõõduga silindri kuju, mille seinad moodustavad üheksa mikrotuubulite kolmikut ja mille keskosa on täidetud homogeense ainega. Tsentrioolid paiknevad üksteisega risti ja neid ümbritseb tihe tsütoplasma kiht radiaalselt lahknevate mikrotuubulitega, mis moodustavad kiirgava tsentrosfääri. Rakkude jagunemise ajal tsentrioolid lahknevad pooluste suunas.

■ Põhifunktsioonid: jagunemisspindli (või mitootilise spindli) raku jagunemispooluste ja akromaatiliste filamentide moodustamine, mis tagab geneetilise materjali võrdse jaotumise tütarrakkude vahel; interfaasis juhib organellide liikumist tsütoplasmas.

Tsütotsüsti rakud on süsteem mikrokiud ja mikrotuubulid , mis tungib raku tsütoplasmasse, on seotud välimise tsütoplasmaatilise membraaniga ja tuumamembraaniga ning säilitab raku kuju.

■mikroleek- õhukesed, mis on võimelised kokku tõmbama niite paksusega 5–10 nm ja koosnevad valkudest ( aktiin, müosiin ja jne). Neid leidub kõigi rakkude tsütoplasmas ja liikuvate rakkude pseudopoodides.

Funktsioonid: mikroleegid tagavad hüaloplasma motoorse aktiivsuse, on otseselt seotud raku kuju muutmisega protistirakkude levimise ja amööbide liikumise ajal ning osalevad ahenemise tekkes loomarakkude jagunemisel; raku tsütoskeleti üks peamisi elemente.

■ mikrotuubulid- õhukesed õõnsad silindrid (läbimõõt 25 nm), mis koosnevad eukarüootsete rakkude tsütoplasmas spiraalselt või sirgete ridadena paiknevatest tubuliinivalgu molekulidest.

Funktsioonid: mikrotuubulid moodustavad spindli kiude, on osa tsentrioolidest, ripsmetest, lipudest, osalevad rakusiseses transpordis; raku tsütoskeleti üks peamisi elemente.

Liikumisorganellid — lipukesed ja ripsmed , esinevad paljudes rakkudes, kuid levinumad üherakulistes organismides.

■ Cilia- arvukad tsütoplasmaatilised lühikesed (5-20 mikroni pikkused) väljakasvud plasmalemma pinnal. Neid leidub erinevat tüüpi looma- ja mõnede taimerakkude pinnal.

■ Flagella- üksikud tsütoplasmaatilised väljakasvud paljude protistide, zoospooride ja spermatosoidide rakupinnal; ~10 korda pikem kui ripsmed; teenindavad transpordiks.

■ Struktuur: ripsmed ja lipukesed (joon. 1.14) koosnevad neist mikrotuubulid paigutatud 9 × 2 + 2 süsteemi (üheksa topeltmikrotuubulit - dubletid moodustavad seina, kaks üksikut mikrotuubulit asuvad keskel). Topeltid on võimelised üksteise suhtes libisema, mis viib tsiliumi või flagellumi paindumiseni. Lipu ja ripsmete põhjas on basaalkehad, mis on struktuurilt identsed tsentrioolidega.

■ Funktsioonid: ripsmed ja lipukesed tagavad rakkude endi või neid ümbritseva vedeliku ja selles hõljuvate osakeste liikumise.

Kaasamised

Kaasamised- raku tsütoplasma mittepüsivad (ajutiselt eksisteerivad) komponendid, mille sisaldus varieerub sõltuvalt raku funktsionaalsest seisundist. On troofilisi, sekretoorseid ja ekskretoorseid lisandeid.

■ Troofilised kandmised- need on toitainete varud (rasv, tärklis ja valgu terad, glükogeen).

■ Sekretoorsed kandmised- Need on sise- ja välissekretsiooni näärmete jääkproduktid (hormoonid, ensüümid).

■ ekskretoorsed lisandid on ainevahetusproduktid rakus, mis tuleb rakust eemaldada.

tuum ja kromosoomid

Tuum- suurim organell on kõigi eukarüootsete rakkude oluline komponent (välja arvatud kõrgemate taimede floeemi sõelatoru rakud ja imetajate küpsed erütrotsüüdid). Enamikul rakkudel on üks tuum, kuid on ka kahe- ja mitmetuumalisi rakke. Tuumal on kaks olekut: interfaas ja lõhustuv

Interfaasiline tuum sisaldab tuumaümbris(tuuma sisemise sisu eraldamine tsütoplasmast), tuumamaatriksist (karüoplasmast), kromatiinist ja nukleoolidest. Tuuma kuju ja suurus sõltuvad organismi tüübist, tüübist, vanusest ja raku funktsionaalsest seisundist. Sellel on kõrge DNA (15-30%) ja RNA (12%) sisaldus.

■ Kerneli funktsioonid: päriliku teabe säilitamine ja edastamine muutumatu DNA struktuuri kujul; kõigi rakkude elutegevuse protsesside reguleerimine (valgusünteesi süsteemi kaudu).

❖ tuumaümbris(ehk karüolemma) koosneb välimisest ja sisemisest bioloogilisest membraanist, mille vahel on perinukleaarne ruum. Sisemembraanil on valguplaat, mis annab tuumale kuju. Välismembraan on ühendatud ER-ga ja kannab ribosoome. Membraan on läbi imbunud tuumapooridest, mille kaudu toimub ainete vahetus tuuma ja tsütoplasma vahel. Pooride arv ei ole konstantne ja sõltub tuuma suurusest ja selle funktsionaalsest aktiivsusest.

■ Tuumaümbrise funktsioonid: see eraldab tuuma raku tsütoplasmast, reguleerib ainete transporti tuumast tsütoplasmasse (RNA, ribosoomi subühikud) ja tsütoplasmast tuuma (valgud, rasvad, süsivesikud, ATP, vesi, ioonid).

❖ Kromosoom- tuuma tähtsaim organell, mis sisaldab ühte DNA molekuli koos spetsiifiliste valkude, histoonide ja mõnede muude ainetega, millest suurem osa paikneb kromosoomi pinnal.

Sõltuvalt raku elutsükli faasist võivad kromosoomid olla kaks osariiki — despiraliseeritud ja spiraliseeritud.

» Despiraliseeritud olekus on kromosoomid perioodis interfaas rakutsükkel, moodustades optilises mikroskoobis nähtamatud niidid, mis moodustavad aluse kromatiin .

■ Protsessi käigus toimub spiraliseerumine, millega kaasneb DNA ahelate lühenemine ja tihendamine (100–500 korda). raku pooldumine ; samas kui kromosoomid võtavad kompaktse kuju. ja muutuvad nähtavaks optilises mikroskoobis.

Kromatiin- üks tuumaaine komponentidest faasidevahelisel perioodil, mis põhineb lahti keeratud kromosoomid pikkade õhukeste DNA molekulide ahelate võrgustikuna koos histoonide ja muude ainetega (RNA, DNA polümeraas, lipiidid, mineraalid jne); hästi värvitud histoloogilises praktikas kasutatavate värvainetega.

■ Kromatiinis keerlevad DNA molekuli lõigud ümber histoonide, moodustades nukleosoome (need näevad välja nagu helmed).

kromatiidid- see on kromosoomi struktuurielement, mis on valkude, histoonide ja muude ainetega kompleksis DNA molekuli niit, mis on korduvalt volditud nagu superspiraal ja pakitud vardakujuliseks kehaks.

■ Spiraliseerimise ja pakendamise ajal sobivad DNA üksikud lõigud korrapäraselt nii, et kromatiididele tekivad vahelduvad põikiribad.

❖ Kromosoomi ehitus (joon. 1.16). Spiraalses olekus on kromosoom umbes 0,2–20 µm suurune vardakujuline struktuur, mis koosneb kahest kromatiidist ja on jagatud kaheks haruks esmase kitsendusega, mida nimetatakse tsentromeeriks. Kromosoomidel võib olla sekundaarne ahenemine, mis eraldab piirkonna, mida nimetatakse satelliidiks. Mõnel kromosoomil on piirkond ( tuumaorganisaator ), mis kodeerib ribosomaalse RNA (rRNA) struktuuri.

Kromosoomide tüübid sõltuvalt nende kujust: võrdsed käed , ebavõrdsus (Tsentromeer on kromosoomi keskelt nihutatud) vardakujuline (tsentromeer on kromosoomi lõpu lähedal).

Pärast mitoosi anafaasi ja II meioosi anafaasi koosnevad kromosoomid ühest kromitiidist ning pärast DNA replikatsiooni (kahekordistumist) sünteetilise (S) interfaasi staadiumis kahest õdekromitiidist, mis on omavahel ühendatud tsentromeeri piirkonnas. Rakkude jagunemise käigus kinnituvad tsentromeeri külge spindli mikrotuubulid.

❖ Kromosoomide funktsioonid:
■ sisaldama geneetiline materjal - DNA molekulid;
■ läbi viia DNA süntees (kromosoomide kahekordistumisega rakutsükli S-perioodil) ja i-RNA;
■ reguleerida valgusünteesi;
■ kontrollida raku aktiivsust.

homoloogsed kromosoomid- samasse paari kuuluvad kromosoomid, mis on kuju, suuruse, tsentromeeride asukoha poolest identsed, kannavad samu geene ja määravad samade tunnuste arengu. Homoloogsed kromosoomid võivad erineda neis sisalduvate geenide alleelide poolest ja meioosi (ülemineku) ajal piirkondi vahetada.

autosoomid kromosoomid kahekojaliste organismide rakkudes, samad sama liigi isas- ja emasloomad (need on kõik raku kromosoomid, välja arvatud sugukromosoomid).

sugukromosoomid(või heterokromosoomid ) on kromosoomid, mis kannavad elusorganismi soo määravaid geene.

diploidne komplekt(tähistatud 2p) - kromosoomikomplekt somaatiline rakud, milles igas kromosoomis on selle paaris homoloogne kromosoom . Organism saab diploidse komplekti ühe kromosoomi isalt, teise emalt.

■ Diploidne komplekt inimene koosneb 46 kromosoomist (millest 22 paari homoloogseid kromosoome ja kaks sugukromosoomi: naistel on kaks X-kromosoomi, meestel kummalgi üks X- ja üks Y-kromosoom).

haploidne komplekt(tähistatud 1l) - vallaline kromosoomide komplekt seksuaalne rakud ( sugurakud ), milles kromosoomid neil ei ole paaris homoloogseid kromosoome . Haploidne komplekt tekib sugurakkude moodustumise käigus meioosi tagajärjel, kui igast homoloogsete kromosoomide paarist siseneb sugurakku vaid üks.

Karüotüüp- see on teatud liigi organismide somaatiliste rakkude kromosoomidele iseloomulike konstantsete kvantitatiivsete ja kvalitatiivsete morfoloogiliste tunnuste kogum (nende arv, suurus ja kuju), mille abil saab diploidset kromosoomide komplekti üheselt tuvastada.

nucleolus- ümar, tugevalt tihendatud, mitte piiratud

membraankorpus suurusega 1-2 mikronit. Tuum sisaldab ühte või mitut tuuma. Tuum moodustub mitme kromosoomi nukleolaarsete organisaatorite ümber, mis on üksteise külge tõmbunud. Tuumade jagunemise käigus tuumad hävivad ja jagunemise lõpus moodustuvad uuesti.

■ Koostis: valk 70-80%, RNA 10-15%, DNA 2-10%.
■ Funktsioonid: r-RNA ja t-RNA süntees; ribosoomi subühikute kokkupanek.

Karüoplasma (või nukleoplasma, karüolümf, tuumamahl ) on struktuurita mass, mis täidab tuuma struktuuride vahelist ruumi, millesse on sukeldatud kromatiin, nukleoolid ja erinevad tuumasisesed graanulid. Sisaldab vett, nukleotiide, aminohappeid, ATP-d, RNA-d ja ensüümvalke.

Funktsioonid: tagab tuumastruktuuride vastastikused ühendused; osaleb ainete transpordis tuumast tsütoplasmasse ja tsütoplasmast tuuma; reguleerib DNA sünteesi replikatsiooni ajal, i-RNA sünteesi transkriptsiooni ajal.

Eukarüootsete rakkude võrdlevad omadused

Prokarüootsete ja eukarüootsete rakkude struktuuri tunnused

Ainete transport

Ainete transport- see on vajalike ainete ülekandmine kogu kehas, rakkudesse, raku sees ja raku sees, samuti jääkainete eemaldamine rakust ja kehast.

Ainete rakusisese transpordi tagab hüaloplasma ja (eukarüootsetes rakkudes) endoplasmaatiline retikulum (ER), Golgi kompleks ja mikrotuubulid. Ainete transporti kirjeldatakse sellel saidil hiljem.

Ainete transpordimeetodid läbi bioloogiliste membraanide:

■ passiivne transport (osmoos, difusioon, passiivne difusioon),
■ aktiivne transport,
■ endotsütoos,
■ eksotsütoos.

Passiivne transport ei nõua energiat ja tekib mööda gradienti kontsentratsioon, tihedus või elektrokeemiline potentsiaal.

Osmoos- see on vee (või mõne muu lahusti) tungimine läbi poolläbilaskva membraani vähem kontsentreeritud lahusest rohkem kontsentreeritud lahusesse.

Difusioon- tungimine ained läbi membraani mööda gradienti kontsentratsioon (aine suurema kontsentratsiooniga alalt madalama kontsentratsiooniga piirkonda).

Difusioon vesi ja ioonid viiakse läbi pooride (kanalitega) integraalsete membraanivalkude osalusel, rasvlahustuvate ainete difusioon toimub membraani lipiidfaasi osalusel.

Hõlbustatud difusioon läbi membraani toimub spetsiaalsete membraani kandevalkude abil, vt pilti.

aktiivne transport nõuab ATP lagunemisel vabaneva energia kulutamist ja on ainete (ioonid, monosahhariidid, aminohapped, nukleotiidid) transportimiseks. vs gradient nende kontsentratsioon või elektrokeemiline potentsiaal. Viivad läbi spetsiaalsed kandevalgud permüaasid millel on ioonkanalid ja moodustuvad ioonpumbad .

Endotsütoos- makromolekulide (valgud, nukleiinhapped jne) ja mikroskoopiliste tahkete toiduosakeste kinnipüüdmine ja ümbritsemine rakumembraaniga ( fagotsütoos ) või vedeliku tilgad koos selles lahustunud ainetega ( pinotsütoos ) ja sulgedes need membraani vakuooli, mis tõmmatakse rakku. Seejärel sulandub vakuool lüsosoomiga, mille ensüümid lõhustavad kinni jäänud aine molekulid monomeerideks.

Eksotsütoos on endotsütoosi pöördprotsess. Eksotsütoosi kaudu eemaldab rakk rakusisesed tooted või seedimata jäägid, mis on suletud vakuoolidesse või vesiikulitesse.

Mitmerakulises organismis eraldab raku sisu väliskeskkonnast ja naaberrakkudest plasmamembraani ehk plasmalemma. Kogu raku sisu, välja arvatud tuum, nimetatakse tsütoplasmaks. See sisaldab viskoosset vedelikku - tsütosooli (või hüaloplasmat), membraani ja mittemembraanseid komponente. Raku membraanikomponentide hulka kuuluvad tuum, mitokondrid, plastiidid, endoplasmaatiline retikulum, Golgi aparaat, lüsosoomid, taimerakkude vakuoolid. Mittemembraansete komponentide hulka kuuluvad kromosoomid, ribosoomid, rakukeskused ja tsentrioolid, liikumisorganellid (ripsmed ja lipud). Rakumembraan (plasmalemma) koosneb lipiididest ja valkudest. Membraanis olevad lipiidid moodustavad topeltkihi (happe) ja valgud läbivad kogu selle paksuse või paiknevad membraani välis- või sisepinnal. Süsivesikud on kinnitunud mõne välispinnal paikneva valgu külge. Erinevate rakkude membraanide pinnal olevad valgud ja süsivesikud ei ole ühesugused ja on omamoodi rakutüübi näitaja. Tänu sellele hoitakse samasse tüüpi kuuluvaid rakke koos, moodustades kudesid. Lisaks tagavad valgumolekulid suhkrute, aminohapete, nukleotiidide ja muude ainete selektiivse transpordi rakku ja sealt välja. Seega toimib rakumembraan selektiivselt läbilaskva barjäärina, mis reguleerib raku ja keskkonna vahelist vahetust.

Tuum on raku suurim organell, mis on ümbritsetud kahest membraanist koosneva kestaga, mis on läbi imbunud arvukate pooridega. Nende kaudu toimub aktiivne ainete vahetus tuuma ja tsütoplasma vahel. Tuuma õõnsus on täidetud tuumamahlaga.

See sisaldab tuuma (üks või mitu), kromosoome, DNA-d, RNA-d, valke, süsivesikuid, lipiide. Tuuma moodustavad teatud kromosoomide osad; selles tekivad ribosoomid. Kromosoomid on nähtavad ainult jagunevates rakkudes. Interfaasis (mittejagunevas) tuumas esinevad need õhukeste pikkade kromatiini filamentide kujul (DNA-valgu ühendused). Pärilikku teavet sisaldavate kromosoomide olemasolu tõttu täidab tuum keskuse ülesandeid, mis kontrollib kogu raku elutähtsat tegevust ja arengut.



Endoplasmaatiline retikulum (ER) on keerukas kanalite ja õõnsuste süsteem, mis koosneb membraanidest, mis tungivad läbi kogu tsütoplasma ja moodustavad raku välismembraani ja tuumaümbrisega ühtse terviku. EPS on kahte tüüpi - granuleeritud (kare) ja sile. Granuleeritud võrgu membraanidel on palju ribosoome, sileda võrgu membraanidel neid mitte. EPS-i põhifunktsiooniks on osalemine peamiste rakus toodetud orgaaniliste ainete sünteesis, akumuleerumises ja transportimises. Valku sünteesib granuleeritud ning süsivesikuid ja rasvu - sile ER.

Ribosoomid on väga väikesed organellid, mis koosnevad kahest alamosakesest. Need koosnevad valkudest ja RNA-st. Ribosoomide põhiülesanne on valkude süntees.

Mitokondrid on väliselt piiratud välismembraaniga, millel on põhimõtteliselt sama struktuur kui plasmamembraanil. Välismembraani all on sisemine membraan, mis moodustab arvukalt volte - cristae. Cristae sisaldavad hingamisteede ensüüme. Ribosoomid, DNA, RNA asuvad mitokondrite sisemises õõnes. Uued mitokondrid tekivad vanade jagunemisel. Mitokondrite põhiülesanne on ATP süntees. Nad sünteesivad väikese koguse DNA ja RNA valke.

Kloroplastid on organellid, mida leidub ainult taimerakkudes. Oma struktuurilt on nad sarnased mitokondritega. Pinnalt on iga kloroplast piiratud kahe membraaniga - välimine ja sisemine. Kloroplasti sees on täidetud želatiinse stroomaga. Stroomas on spetsiaalsed membraanikestad (kaks membraani) - grana, mis on ühendatud üksteisega ja kloroplasti sisemise memopaaniga. Gran-na-orofülli membraanides. Tänu klorofüllile muudetakse päikesevalguse energia ATP keemiliseks energiaks. ATP energiat kasutatakse kloroplastides süsivesikute sünteesimiseks.

Golgi aparaat koosneb 3-8 virnastatud, lamestatud ja kergelt kumera kettakujulisest õõnsusest. Ta täidab rakus erinevaid funktsioone: osaleb biosünteesi produktide transportimisel raku pinnale ja nende eemaldamisel rakust, lüsosoomide moodustamisest, rakumembraani ehitusest.

Lüsosoomid on lihtsad sfäärilised membraanikotid (üksikmembraan), mis on täidetud seedeensüümidega, mis lagundavad süsivesikuid, rasvu, valke, nukleiinhappeid. Nende peamine ülesanne on seedida toiduosakesi ja eemaldada surnud organellid.

Rakukeskus osaleb raku jagunemises ja asub tuuma lähedal. Tsentriool on osa looma- ja madalamate taimerakkude rakukeskusest. Tsentriool - paaris moodustis, see sisaldab kahte piklikku graanulit, mis koosnevad üksteisega risti asetsevatest mikrotuubulitest ja tsentrioolidest

Liikumisorganellid - lipud ja ripsmed - on raku väljakasvud ning neil on loomadel ja taimedes sama struktuur. Mitmerakuliste loomade liikumist tagavad lihaste kokkutõmbed. Lihasraku põhiliseks struktuuriüksuseks on müofibrioolid – õhukesed niidid, mis paiknevad kimpudena piki lihaskiudu.

Suurt keskvakuooli leidub taimerakkudes ja see on ühest membraanist moodustunud kott. (Väiksemaid vakuoole, näiteks seede- ja kokkutõmbuvaid vakuoole, leidub nii taime- kui ka loomarakkudes.) Vakuoolis on rakumahl – erinevate ainete (mineraalsoolad, suhkrud, happed, pigmendid, ensüümid) kontsentreeritud lahus, mida siin hoitakse.

Rakulised inklusioonid – süsivesikud, rasvad ja valgud – on raku mittepüsivad komponendid. Neid sünteesitakse perioodiliselt, koguneb tsütoplasmasse varuainetena ja kasutatakse organismi eluea jooksul.

Sarnased postitused