Inimraku joonise struktuur koos pealdistega. Inimese raku ehitus, rakkude jagunemine ja välimus, piltidega kirjeldus lastele

Rakkude kuju on väga mitmekesine. Üherakulistes organismides on iga rakk eraldi organism. Selle kuju ja struktuuriomadused on seotud keskkonnatingimustega, milles see ainurakne organism elab, ja tema elustiiliga.

Erinevused rakkude struktuuris

Iga mitmerakulise looma ja taime keha koosneb rakkudest, mis erinevad välimuselt, mis on seotud nende funktsioonidega. Nii saab loomadel kohe eristada närvirakku lihas- või epiteelirakust (epiteel-integumentaarne kude). Taimedel ei ole lehe, varre jne raku struktuur ühesugune.
Lahtrite suurus on sama erinev. Neist väikseimad (mõned) ei ületa 0,5 mikronit Hulkrakuliste organismide rakkude suurus ulatub mitmest mikromeetrist (inimese leukotsüütide läbimõõt on 3-4 mikronit, erütrotsüütide läbimõõt 8 mikronit) kuni tohutute suurusteni ( ühe inimese närviraku protsessid on pikemad kui 1 m). Enamikus taime- ja loomarakkudes on nende läbimõõt vahemikus 10 kuni 100 mikronit.
Vaatamata kuju ja suuruse struktuuri mitmekesisusele on mis tahes organismi kõik elusrakud sisemise struktuuri poolest paljuski sarnased. Kamber- kompleksne terviklik füsioloogiline süsteem, milles toimuvad kõik elu põhiprotsessid: energia, ärrituvus, kasv ja enesepaljunemine.

Peamised komponendid raku struktuuris

Raku peamised ühised komponendid on välismembraan, tsütoplasma ja tuum. Rakk saab normaalselt elada ja funktsioneerida ainult kõigi nende komponentide juuresolekul, mis omavahel ja keskkonnaga tihedalt suhtlevad.

Pilt. 2. Raku struktuur: 1 - tuum, 2 - tuum, 3 - tuumamembraan, 4 - tsütoplasma, 5 - Golgi aparaat, 6 - mitokondrid, 7 - lüsosoomid, 8 - endoplasmaatiline retikulum, 9 - ribosoomid, 10 - rakumembraan

Välismembraani struktuur. See on õhuke (umbes 7,5 nm2 paksune) kolmekihiline rakumembraan, mis on nähtav ainult elektronmikroskoobis. Membraani kaks äärmist kihti koosnevad valkudest ja keskmise moodustavad rasvataolised ained. Membraanil on väga väikesed poorid, tänu millele laseb see osasid aineid kergesti läbi ja hoiab teisi. Membraan osaleb fagotsütoosis (tahkete osakeste kinnipüüdmine raku poolt) ja pinotsütoosis (vedelike tilkade püüdmine raku poolt koos selles lahustunud ainetega). Seega säilitab membraan raku terviklikkuse ja reguleerib ainete liikumist keskkonnast rakku ja rakust oma keskkonda.
Selle sisepinnal moodustab membraan invaginatsioone ja oksi, mis tungivad sügavale rakku. Nende kaudu on välismembraan ühendatud tuuma kestaga, seevastu naaberrakkude membraanid, moodustades üksteisega külgnevaid invaginatsioone ja volte, ühendavad rakke väga tihedalt ja usaldusväärselt mitmerakulisteks kudedeks.

Tsütoplasma on keeruline kolloidne süsteem. Selle struktuur: läbipaistev poolvedel lahus ja struktuursed moodustised. Kõigile rakkudele ühised tsütoplasma struktuursed moodustised on: mitokondrid, endoplasmaatiline retikulum, Golgi kompleks ja ribosoomid (joonis 2). Kõik need koos tuumaga on teatud biokeemiliste protsesside keskused, mis koos moodustavad raku. Need protsessid on äärmiselt mitmekesised ja kulgevad samaaegselt mikroskoopiliselt väikeses raku mahus. See on seotud raku kõigi struktuurielementide sisemise struktuuri üldise eripäraga: vaatamata väiksusele on neil suur pind, millel paiknevad bioloogilised katalüsaatorid (ensüümid) ja viiakse läbi erinevaid biokeemilisi reaktsioone.

Mitokondrid(Joonis 2, 6) - raku energiakeskused. Need on väga väikesed kehad, kuid valgusmikroskoobis selgelt nähtavad (pikkus 0,2-7,0 mikronit). Need asuvad tsütoplasmas ja on erinevates rakkudes väga erineva kuju ja arvu poolest. Mitokondrite vedelikusisaldus on ümbritsetud kahe kolmekihilise kestaga, millest igaühel on sama struktuur kui raku välismembraanil. Mitokondrite sisemine kest moodustab mitokondrite keha sees arvukalt eendeid ja mittetäielikke vaheseinu (joonis 3). Neid invaginatsioone nimetatakse cristae'ks. Tänu neile saavutatakse väikese mahuga pindade järsk suurenemine, millel toimuvad biokeemilised reaktsioonid, ja nende hulgas on ennekõike energia akumuleerumise ja vabanemise reaktsioonid adenosiindifosforhappe ensümaatilise muundamise kaudu. adenosiintrifosforhape ja vastupidi.

Endoplasmaatiline retikulum(Joonis 2, 8) on raku välismembraani mitmekordselt hargnenud eend. Endoplasmaatilise retikulumi membraanid paiknevad tavaliselt paarikaupa ja nende vahele moodustuvad torukesed, mis võivad laieneda suuremateks biosünteesiproduktidega täidetud õõnsusteks. Tuuma ümber lähevad endoplasmaatilise retikulumi moodustavad membraanid otse tuuma välismembraani. Seega ühendab endoplasmaatiline retikulum kõik raku osad. Valgusmikroskoobis raku ehitust uurides pole endoplasmaatilist retikulumit näha.

Eristatakse raku struktuuri karm ja sile endoplasmaatiline retikulum. Kare endoplasmaatiline retikulum on tihedalt ümbritsetud ribosoomidega, kus toimub valgusüntees. Siledas endoplasmaatilises retikulumis puuduvad ribosoomid ning selles toimub rasvade ja süsivesikute süntees. Endoplasmaatilise retikulumi tuubulite kaudu toimub raku erinevates osades sünteesitud ainete rakusisene metabolism, samuti rakkudevaheline vahetus. Samal ajal täidab endoplasmaatiline retikulum kui tihedam struktuurne moodustis raku skeleti funktsiooni, andes selle kujule teatud stabiilsuse.

Ribosoomid(joonis 2, 9) paiknevad nii raku tsütoplasmas kui ka selle tuumas. Need on kõige väiksemad terad, mille läbimõõt on umbes 15-20 nm, mis muudab need valgusmikroskoobis nähtamatuks. Tsütoplasmas on suurem osa ribosoomidest koondunud krobelise endoplasmaatilise retikulumi tuubulite pinnale. Ribosoomide funktsioon seisneb raku ja organismi eluks kõige olulisemas protsessis kogu protsessis - valkude sünteesis.

Golgi kompleks(joonis 2, 5) leiti algselt ainult loomarakkudes. Viimasel ajal on aga leitud sarnaseid struktuure taimerakkudest. Golgi kompleksi struktuuri struktuur on lähedane endoplasmaatilise retikulumi struktuursetele moodustistele: need on erineva kujuga torukesed, õõnsused ja vesiikulid, mille moodustavad kolmekihilised membraanid. Lisaks sisaldab Golgi kompleks üsna suuri vakuoole. Nad koguvad teatud sünteesiprodukte, peamiselt ensüüme ja hormoone. Teatud raku eluperioodidel saab neid reserveeritud aineid endoplasmaatilise retikulumi kaudu rakust eemaldada ja nad osalevad organismi kui terviku ainevahetusprotsessides.

Rakukeskus- moodustumine, mida seni on kirjeldatud ainult loomade ja madalamate taimede rakkudes. See koosneb kahest tsentrioolid, millest igaühe struktuur on kuni 1 mikroni suurune silinder. Tsentrioolid mängivad olulist rolli mitootilises rakkude jagunemises. Lisaks kirjeldatud püsivatele struktuurimoodustistele ilmuvad erinevate rakkude tsütoplasmas perioodiliselt teatud kandmised. Need on rasvatilgad, tärklise terad, erikujulised valgukristallid (aleurooni terad) jne. Selliseid lisandeid leidub suurel hulgal säilituskudede rakkudes. Kuid teiste kudede rakkudes võivad sellised kandmised eksisteerida ajutise toitainete reservina.

Tuum(Joonis 2, 1), nagu ka välismembraaniga tsütoplasma, on enamiku rakkude oluline komponent. Vaid mõnel bakteril ei olnud nende rakkude ehitust arvestades võimalik tuvastada struktuurselt moodustunud tuuma, kuid nende rakkudes leiti kõik teiste organismide tuumadele omased kemikaalid. Osades spetsialiseeritud rakkudes, mis on kaotanud jagunemisvõime, puuduvad tuumad (imetajate erütrotsüüdid, taimefloemi sõelatorud). Teisest küljest on olemas mitmetuumalised rakud. Tuum mängib väga olulist rolli ensüümvalkude sünteesil, päriliku informatsiooni edasikandmisel põlvest põlve, organismi individuaalse arengu protsessides.

Mittejaguneva raku tuumal on tuumaümbris. See koosneb kahest kolmekihilisest membraanist. Välismembraan on endoplasmaatilise retikulumi kaudu ühendatud rakumembraaniga. Kogu selle süsteemi kaudu toimub pidev ainete vahetus tsütoplasma, tuuma ja rakku ümbritseva keskkonna vahel. Lisaks on tuumamembraanis poorid, mille kaudu tuum suhtleb ka tsütoplasmaga. Tuum on täidetud tuumamahlaga, mis sisaldab kromatiini, tuuma ja ribosoomide tükke. Kromatiin koosneb valkudest ja DNA-st. See on materiaalne substraat, mis enne rakkude jagunemist moodustub valgusmikroskoobi all nähtavateks kromosoomideks.

Kromosoomid- konstantne arvult ja hariduse vormilt, sama kõigi antud liigi organismide puhul. Eespool loetletud tuuma funktsioonid on peamiselt seotud kromosoomidega, õigemini nende osaks oleva DNA-ga.

nucleolus(joonis 2.2) ühe või enama koguses esineb mittejaguneva raku tuumas ja on selgelt nähtav valguses mikrolõhustamisel. Rakkude jagunemise ajal see kaob. Hiljuti on selgunud nukleooli tohutu roll: selles tekivad ribosoomid, mis seejärel sisenevad tuumast tsütoplasmasse ja viivad seal läbi valgusünteesi.

Kõik eelnev kehtib ühtviisi nii looma- kui ka taimerakkude kohta. Seoses taimede ja loomade ainevahetuse, kasvu ja arengu iseärasustega mõlema rakkude struktuuris on täiendavad struktuuritunnused, mis eristavad taimerakke loomarakkudest. Sellest on pikemalt kirjutatud rubriikides "Botaanika" ja "Zooloogia"; siinkohal märgime ainult kõige üldisemad erinevused.

Loomarakkudel on lisaks loetletud komponentidele raku struktuuris ka spetsiaalsed koosseisud - lüsosoomid. Need on ultramikroskoopilised vesiikulid tsütoplasmas, mis on täidetud vedelate seedeensüümidega. Lüsosoomid täidavad toiduainete jagamise funktsiooni lihtsamateks kemikaalideks. On eraldi märke, et lüsosoome leidub ka taimerakkudes.
Taimerakkude kõige iseloomulikumad struktuurielemendid (välja arvatud need, mis on omased kõigile rakkudele) on plastiidid. Neid on kolmel kujul: rohelised kloroplastid, punakasoranžikollased
kromoplastid ja värvitu leukoplastid. Leukoplastid võivad teatud tingimustel muutuda kloroplastideks (kartulimugula roheliseks muutumine) ja kloroplastid omakorda kromoplastideks (lehtede sügisene kollasus).

Kloroplastid(Joonis 4) kujutavad endast "tehast" orgaaniliste ainete esmaseks sünteesiks anorgaanilistest ainetest päikeseenergia abil. Need on üsna mitmekesise kujuga väikesed kehad, mis on klorofülli olemasolu tõttu alati rohelised. Kloroplastide struktuur rakus: neil on sisemine struktuur, mis tagab vabade pindade maksimaalse arengu. Neid pindu loovad arvukad õhukesed plaadid, mille kobarad asuvad kloroplasti sees.
Pinnalt on kloroplast, nagu ka teised tsütoplasma struktuurielemendid, kaetud topeltmembraaniga. Igaüks neist on omakorda kolmekihiline, nagu raku välismembraan.

Raku struktuur

Inimkeha, nagu iga teinegi elusorganism, koosneb rakkudest. Nad mängivad meie kehas üht peamist rolli. Rakkude abil toimub kasv, areng ja paljunemine.

Tuletagem nüüd meelde selle määratlust, mida bioloogias tavaliselt nimetatakse rakuks.

Rakk on selline elementaarne üksus, mis osaleb kõigi elusorganismide ehituses ja toimimises, välja arvatud viirused. Sellel on oma ainevahetus ja see suudab mitte ainult iseseisvalt eksisteerida, vaid ka ise areneda ja paljuneda. Lühidalt võib järeldada, et rakk on iga organismi jaoks kõige olulisem ja vajalikum ehitusmaterjal.

Loomulikult ei näe te tõenäoliselt palja silmaga puuri. Kuid kaasaegsete tehnoloogiate abil on inimesel suurepärane võimalus mitte ainult rakku ennast valgus- või elektronmikroskoobiga uurida, vaid ka uurida selle struktuuri, eraldada ja kultiveerida üksikuid kudesid ning isegi dekodeerida raku geneetilist informatsiooni.

Ja nüüd, selle joonise abil, kaalume visuaalselt lahtri struktuuri:

Raku struktuur

Kuid huvitaval kombel selgub, et kõik rakud ei ole ühesuguse struktuuriga. Elusorganismi rakkude ja taimede rakkude vahel on teatav erinevus. Tõepoolest, taimerakkudes on plastiidid, membraan ja rakumahlaga vakuoolid. Pildil näete loomade ja taimede rakulist struktuuri ning näete nende erinevust:

Lisateavet taime- ja loomarakkude struktuuri kohta saate videot vaadates

Nagu näete, on rakud, kuigi neil on mikroskoopilised mõõtmed, kuid nende struktuur on üsna keeruline. Seetõttu liigume nüüd edasi raku struktuuri üksikasjalikuma uurimise juurde.

Raku plasmamembraan

Kuju andmiseks ja raku omalaadsest eraldamiseks paikneb inimraku ümber membraan.

Kuna membraanil on võime aineid osaliselt ise läbi lasta, satuvad selle tõttu vajalikud ained rakku ja sealt eemaldatakse jääkained.

Tavapäraselt võib öelda, et rakumembraan on ultramikroskoopiline kile, mis koosneb kahest monomolekulaarsest valgukihist ja bimolekulaarsest lipiidikihist, mis paikneb nende kihtide vahel.

Sellest võime järeldada, et rakumembraanil on oma struktuuris oluline roll, kuna see täidab mitmeid spetsiifilisi funktsioone. See täidab kaitse-, barjääri- ja ühendavat funktsiooni teiste rakkude vahel ja suhtlemisel keskkonnaga.

Ja nüüd vaatame joonisel membraani üksikasjalikumat struktuuri:

Tsütoplasma

Raku sisekeskkonna järgmine komponent on tsütoplasma. See on poolvedel aine, milles teised ained liiguvad ja lahustuvad. Tsütoplasma koosneb valkudest ja veest.

Raku sees toimub pidev tsütoplasma liikumine, mida nimetatakse tsüklosiks. Tsükloos on ringikujuline või võrkjas.

Lisaks ühendab tsütoplasma raku erinevaid osi. Selles keskkonnas paiknevad raku organellid.

Organellid on kindlate funktsioonidega püsivad rakustruktuurid.

Sellised organellid hõlmavad selliseid struktuure nagu tsütoplasmaatiline maatriks, endoplasmaatiline retikulum, ribosoomid, mitokondrid jne.

Nüüd proovime neid organelle lähemalt uurida ja teada saada, milliseid funktsioone nad täidavad.

Tsütoplasma

tsütoplasmaatiline maatriks

Raku üks peamisi osi on tsütoplasmaatiline maatriks. Tänu sellele toimuvad rakus biosünteesi protsessid ning selle komponendid sisaldavad energiat tootvaid ensüüme.

tsütoplasmaatiline maatriks

Endoplasmaatiline retikulum

Seespool koosneb tsütoplasmaatiline tsoon väikestest kanalitest ja erinevatest õõnsustest. Need kanalid, ühendudes üksteisega, moodustavad endoplasmaatilise retikulumi. Selline võrk on oma struktuurilt heterogeenne ja võib olla teraline või sile.


Endoplasmaatiline retikulum

raku tuum

Kõige olulisem osa, mis esineb peaaegu kõigis rakkudes, on rakutuum. Rakke, millel on tuum, nimetatakse eukarüootideks. Iga raku tuum sisaldab DNA-d. See on pärilikkuse aine ja kõik raku omadused on selles krüpteeritud.

raku tuum

Kromosoomid

Kui vaadata kromosoomi ehitust mikroskoobi all, siis näeme, et see koosneb kahest kromatiidist. Reeglina muutub kromosoom pärast tuuma jagunemist üksikkromatiidiks. Kuid järgmise jagunemise alguseks ilmub kromosoomi veel üks kromatiid.

Kromosoomid

Rakukeskus

Arvestades rakukeskust, võib näha, et see koosneb ema- ja tütartsentrioolidest. Iga selline tsentriool on silindriline objekt, seinad moodustavad üheksa tuubulite kolmikut ja keskel on homogeenne aine.

Sellise rakukeskuse abil toimub looma- ja madalamate taimerakkude jagunemine.

Rakukeskus

Ribosoomid

Ribosoomid on universaalsed organellid nii looma- kui ka taimerakkudes. Nende põhiülesanne on valkude süntees funktsionaalses keskuses.

Ribosoomid

Mitokondrid

Mitokondrid on samuti mikroskoopilised organellid, kuid erinevalt ribosoomidest on neil kahemembraaniline struktuur, mille välimine membraan on sile, sisemisel aga erineva kujuga väljakasvud, mida nimetatakse kristaks. Mitokondrid täidavad hingamis- ja energiakeskuse rolli

Mitokondrid

golgi aparaat

Kuid Golgi aparaadi abil toimub ainete kogunemine ja transportimine. Samuti toimub tänu sellele aparaadile lüsosoomide moodustumine ning lipiidide ja süsivesikute süntees.

Oma ehituselt meenutab Golgi aparaat üksikuid kehasid, mis on poolkuu või vardakujulised.

golgi aparaat

plastiidid

Kuid taimeraku plastiidid mängivad energiajaama rolli. Nad kipuvad muutuma ühest liigist teise. Plastiidid jagunevad sellisteks sortideks nagu kloroplastid, kromoplastid, leukoplastid.

plastiidid

Lüsosoomid

Seedetrakti vakuooli, mis on võimeline ensüüme lahustama, nimetatakse lüsosoomiks. Need on mikroskoopilised ümara kujuga ühemembraanilised organellid. Nende arv sõltub otseselt sellest, kui elujõuline on rakk ja milline on selle füüsiline seisund.

Kui lüsosoomi membraan hävib, suudab rakk end seedida.

Lüsosoomid

Raku toitmise viisid

Vaatame nüüd, kuidas rakke toidetakse:

Kuidas rakku toidetakse

Siinkohal tuleb märkida, et valgud ja polüsahhariidid kipuvad rakku tungima fagotsütoosi teel, vedelikutilgad aga pinotsütoosi teel.

Loomarakkude toitumismeetodit, mille käigus toitained sinna sisenevad, nimetatakse fagotsütoosiks. Ja sellist universaalset mistahes rakkude toitmise viisi, kus toitained sisenevad rakku juba lahustunud kujul, nimetatakse pinotsütoosiks.

Teadlased positsioneerivad loomaraku kui loomariigi esindaja keha põhiosa - nii ühe- kui ka mitmerakulise.

Nad on eukarüootsed, tõelise tuuma ja spetsiifiliste struktuuridega - organellid, mis täidavad diferentseeritud funktsioone.

Taimedel, seentel ja protistidel on eukarüootsed rakud; bakteritel ja arheel on lihtsamad prokarüootsed rakud.

Loomaraku struktuur erineb taimerakust. Loomarakul ei ole seinu ega kloroplaste (organellid, mis toimivad).

Loomarakkude joonistus koos pealdistega

Rakk koosneb paljudest spetsiaalsetest organellidest, mis täidavad erinevaid funktsioone.

Enamasti sisaldab see enamikku, mõnikord kõiki olemasolevaid organellitüüpe.

Loomaraku peamised organellid ja organellid

Organellid ja organoidid on mikroorganismi toimimise eest vastutavad "organid".

Tuum

Tuum on geneetilise materjali desoksüribonukleiinhappe (DNA) allikas. DNA on keha seisundit kontrollivate valkude loomise allikas. Tuumas keerduvad DNA ahelad tihedalt ümber kõrgelt spetsiifiliste valkude (histoonid), moodustades kromosoome.

Tuum valib geene, kontrollides koeüksuse aktiivsust ja funktsiooni. Sõltuvalt raku tüübist sisaldab see erinevat geenide komplekti. DNA leidub tuuma nukleoidipiirkonnas, kus moodustuvad ribosoomid. Tuum on ümbritsetud tuumamembraaniga (karüolemma), kahekordne lipiidide kaksikkiht, mis eraldab selle teistest komponentidest.

Tuum reguleerib rakkude kasvu ja jagunemist. Kui tuumas moodustuvad kromosoomid, mis paljunemisprotsessis dubleeritakse, moodustades kaks tütarüksust. Organellid, mida nimetatakse tsentrosoomideks, aitavad DNA-d jagunemise ajal organiseerida. Tuum on tavaliselt esindatud ainsuses.

Ribosoomid

Ribosoomid on valgusünteesi koht. Neid leidub kõigis koeühikutes, taimedes ja loomades. Tuumas kopeeritakse konkreetset valku kodeeriv DNA järjestus vabasse messenger RNA (mRNA) ahelasse.

MRNA ahel liigub ribosoomi läbi messenger RNA (tRNA) ja selle järjestust kasutatakse aminohapete paigutuse määramiseks valgu moodustavas ahelas. Loomkoes paiknevad ribosoomid vabalt tsütoplasmas või kinnituvad endoplasmaatilise retikulumi membraanidele.

Endoplasmaatiline retikulum

Endoplasmaatiline retikulum (ER) on membraanikottide (tsistern) võrgustik, mis ulatub välja tuuma välismembraanist. See muudab ja transpordib ribosoomide poolt loodud valke.

Endoplasmaatilist retikulumit on kahte tüüpi:

• granuleeritud;
• agranulaarne.

Granuleeritud ER sisaldab kinnitatud ribosoome. Agranulaarne ER on vaba kinnitunud ribosoomidest, osaleb lipiidide ja steroidhormoonide loomises ning toksiliste ainete eemaldamises.

Vesiikulid

Vesiikulid on lipiidide kaksikkihi väikesed sfäärid, mis moodustavad välismembraani. Neid kasutatakse molekulide transportimiseks läbi raku ühest organellist teise ja nad osalevad ainevahetuses.

Spetsiaalsed vesiikulid, mida nimetatakse lüsosoomideks, sisaldavad ensüüme, mis seedivad suured molekulid (süsivesikud, lipiidid ja valgud) väiksemateks, et kude saaks neid hõlpsamini kasutada.

golgi aparaat

Ka Golgi aparaat (Golgi kompleks, Golgi keha) koosneb omavahel ühendamata tsisternidest (erinevalt endoplasmaatilisest retikulumist).

Golgi aparaat võtab vastu valgud, sorteerib need ja pakendab vesiikulitesse.

Mitokondrid

Mitokondrites toimub rakulise hingamise protsess. Suhkrud ja rasvad lagundatakse ning energia vabaneb adenosiintrifosfaadi (ATP) kujul. ATP kontrollib kõiki rakuprotsesse, mitokondrid toodavad ATP-rakke. Mitokondreid nimetatakse mõnikord "generaatoriteks".

Raku tsütoplasma

Tsütoplasma on raku vedel keskkond. See võib töötada ka ilma südamikuta, kuid lühikest aega.

Tsütosool

Tsütosooli nimetatakse rakuvedelikuks. Tsütosooli ja kõiki selles olevaid organelle, välja arvatud tuum, nimetatakse ühiselt tsütoplasmaks. Tsütosool on enamasti vesi ja sisaldab ka ioone (kaalium, valgud ja väikesed molekulid).

tsütoskelett

Tsütoskelett on filamentide ja torude võrgustik, mis on jaotatud kogu tsütoplasmas.

See täidab järgmisi funktsioone:

• annab kuju;
• annab jõudu;
• stabiliseerib kudesid;
• fikseerib teatud kohtades organellid;
• mängib olulist rolli signaali edastamisel.

Tsütoskeleti filamente on kolme tüüpi: mikrokiud, mikrotuubulid ja vahefilamendid. Mikrofilamendid on tsütoskeleti väikseimad elemendid, samas kui mikrotuubulid on suurimad.

rakumembraan

Rakumembraan ümbritseb täielikult loomarakku, millel pole erinevalt taimedest rakuseina. Rakumembraan on kahekordne fosfolipiidide kiht.

Fosfolipiidid on molekulid, mis sisaldavad fosfaate, mis on seotud glütserooli ja rasvhapete radikaalidega. Nad moodustavad vees spontaanselt topeltmembraane nii hüdrofiilsete kui ka hüdrofoobsete omaduste tõttu.

Rakumembraan on selektiivselt läbilaskev – suudab teatud molekule läbi lasta. Hapnik ja süsihappegaas läbivad kergesti, samas kui suured või laetud molekulid peavad läbima spetsiaalse kanali membraanis, mis säilitab homöostaasi.

Lüsosoomid

Lüsosoomid on organellid, mis teostavad ainete lagunemist. Lüsosoom sisaldab umbes 40 ensüümi. Huvitav on see, et lüsosomaalsete ensüümide tsütoplasmasse tungimise korral on rakuline organism ise kaitstud lagunemise eest ning oma funktsioonid täitnud mitokondrid lagunevad. Pärast lõhenemist moodustuvad jääkkehad, primaarsed lüsosoomid muutuvad sekundaarseteks.

tsentriool

Tsentrioolid on tihedad kehad, mis asuvad tuuma lähedal. Tsentrioolide arv on erinev, enamasti on neid kaks. Tsentrioolid on ühendatud endoplasmaatilise sillaga.

Kuidas näeb välja loomarakk mikroskoobi all?

Tavalise optilise mikroskoobi all on põhikomponendid nähtavad. Kuna need on ühendatud pidevalt muutuvas, liikuvas organismis, võib üksikute organellide tuvastamine olla keeruline.

Järgmistes osades pole kahtlust:

• tuum;
• tsütoplasma;
• rakumembraan.

Mikroskoobi suur resolutsioon, hoolikalt ettevalmistatud preparaat ja mõningane praktika aitavad rakku täpsemalt uurida.

Tsentriooli funktsioonid

Tsentriooli täpsed funktsioonid on teadmata. Levinud on hüpotees, et jagamisprotsessis osalevad tsentrioolid, mis moodustavad jagunemisspindli ja määravad selle suuna, kuid teadusmaailmas pole kindlust.

Inimraku ehitus – joonis koos pealdistega

Inimese rakukoe ühikul on keeruline struktuur. Joonisel on näidatud peamised struktuurid.

Igal komponendil on oma eesmärk, ainult konglomeraadis tagavad nad elusorganismi olulise osa toimimise.

Elusraku tunnused

Elusrakk on oma omadustelt sarnane elusolendile tervikuna. Ta hingab, toidab, areneb, jaguneb, tema struktuuris toimuvad mitmesugused protsessid. On selge, et loomulike protsesside hääbumine keha jaoks tähendab surma.

Taime- ja loomarakkude eristavad tunnused tabelis

Taime- ja loomarakkudel on nii sarnasusi kui ka erinevusi, mida on lühidalt kirjeldatud tabelis:

Põhikomponendid on nii taimsete kui ka loomsete osakeste puhul sarnased.

Järeldus

Loomarakk on keerukas toimiv organism, millel on iseloomulikud tunnused, funktsioonid ja eksisteerimise eesmärk. Kõik organellid ja organoidid aitavad kaasa selle mikroorganismi eluprotsessile.

Mõnda komponenti on teadlased uurinud, teiste funktsioone ja omadusi pole aga veel avastatud.

Kogu meie planeedi elu elementaarne ja funktsionaalne üksus on rakk. Sellest artiklist saate üksikasjalikult teada selle struktuuri, organellide funktsioonide kohta ja leiate ka vastuse küsimusele: "Mis vahe on taime- ja loomarakkude struktuuril?".

Raku struktuur

Teadust, mis uurib raku ehitust ja selle funktsioone, nimetatakse tsütoloogiaks. Vaatamata väikesele suurusele on neil kehaosadel keeruline struktuur. Sees on poolvedel aine, mida nimetatakse tsütoplasmaks. Siin toimuvad kõik elutähtsad protsessid ja asuvad koostisosad – organellid. Lisateavet nende funktsioonide kohta leiate allpool.

Tuum

Kõige olulisem osa on tuum. See on tsütoplasmast eraldatud membraaniga, mis koosneb kahest membraanist. Neil on poorid, et ained pääseksid tuumast tsütoplasmasse ja vastupidi. Sees on tuumamahl (karüoplasma), mis sisaldab tuuma ja kromatiini.

Riis. 1. Tuuma ehitus.

See on tuum, mis kontrollib raku elu ja talletab geneetilist teavet.

Tuuma sisemise sisu ülesanneteks on valgu ja RNA süntees. Nad moodustavad spetsiaalseid organelle - ribosoome.

Ribosoomid

Need paiknevad endoplasmaatilise retikulumi ümber, muutes selle pinna karedaks. Mõnikord paiknevad ribosoomid tsütoplasmas vabalt. Nende funktsioonide hulka kuulub valkude süntees.

TOP 4 artiklitkes sellega kaasa lugesid

Endoplasmaatiline retikulum

EPS võib olla kareda või sileda pinnaga. Kare pind moodustub sellel olevate ribosoomide tõttu.

EPS-i funktsioonide hulka kuulub valkude süntees ja ainete sisetransport. Osa moodustunud valkudest, süsivesikutest ja rasvadest siseneb endoplasmaatilise retikulumi kanalite kaudu spetsiaalsetesse säilitusmahutitesse. Neid õõnsusi nimetatakse Golgi aparaadiks, need on "paakide" virnadena, mis on tsütoplasmast eraldatud membraaniga.

golgi aparaat

Kõige sagedamini paikneb tuuma lähedal. Selle funktsioonide hulka kuulub valkude muundamine ja lüsosoomide moodustamine. See kompleks talletab aineid, mille rakk ise kogu organismi vajadusteks sünteesis ja sealt hiljem eemaldatakse.

Lüsosoomid on esitatud seedeensüümide kujul, mis on ümbritsetud membraaniga vesiikulites ja kantakse läbi tsütoplasma.

Mitokondrid

Need organellid on kaetud topeltmembraaniga:

• sile - väliskest;
• cristae - sisemine kiht, millel on voltid ja väljaulatuvad osad.

Riis. 2. Mitokondrite ehitus.

Mitokondrite funktsioonid on hingamine ja toitainete muundamine energiaks. Cristae sisaldab ensüümi, mis sünteesib toitainetest ATP molekule. See aine on universaalne energiaallikas erinevate protsesside jaoks.

Rakusein eraldab ja kaitseb sisemist sisu väliskeskkonnast. See säilitab oma kuju, tagab vastastikuse ühenduse teiste rakkudega ja tagab ainevahetuse protsessi. Membraan koosneb kahekordsest lipiidikihist, mille vahel on valgud.

Võrdlevad omadused

Taime- ja loomarakud erinevad üksteisest oma struktuuri, suuruse ja kuju poolest. Nimelt:

• taimeorganismi rakusein on tselluloosi olemasolu tõttu tiheda struktuuriga;
• taimerakus on plastiidid ja vakuoolid;
• loomarakus on tsentrioolid, mis on olulised jagunemisprotsessis;
• Loomaorganismi väliskesta on painduv ja võib võtta erinevaid vorme.

Riis. 3. Taime- ja loomarakkude ehituse skeem.

Järgmine tabel aitab kokku võtta teadmised rakulise organismi peamiste osade kohta:

Tabel "Rakkude struktuur"

Mida me õppisime?

Elusorganism koosneb rakkudest, millel on üsna keeruline struktuur. Väljast on see kaetud tiheda kestaga, mis kaitseb sisemist sisu väliskeskkonna mõjude eest. Sees on tuum, mis reguleerib kõiki käimasolevaid protsesse ja talletab geneetilist koodi. Tuuma ümber on tsütoplasma koos organellidega, millest igaühel on oma omadused ja omadused.

Teemaviktoriin

Aruande hindamine

Keskmine hinne: 4.3. Saadud hinnanguid kokku: 1112.

rakumembraan . Rakk (joonis 1.1) kui elussüsteem peab säilitama teatud sisemised tingimused: erinevate ainete kontsentratsioon, temperatuur rakus jne. Mõned neist parameetritest hoitakse konstantsel tasemel, kuna nende muutumine toob kaasa rakusurma, teised on tema elutegevuse säilitamiseks vähem tähtsad.

Riis. 1.1.

rakumembraan peab tagama raku sisu eraldatuse keskkonnast, et säilitada vajalik ainete kontsentratsioon raku sees, samas peab see olema läbilaskev pidevaks ainevahetuseks raku ja keskkonna vahel (joon. 1.2). Membraanid piiravad ka raku sisemisi struktuure - organellid(organellid) - tsütoplasmast. Ego ei ole aga pelgalt barjääride jagamine. Rakumembraanid ise on raku kõige olulisem organ, pakkudes mitte ainult selle struktuuri, vaid ka paljusid funktsioone. Lisaks rakkude üksteisest eraldamisele ja väliskeskkonnast eraldamisele ühendavad membraanid rakud kudedeks, reguleerivad raku ja väliskeskkonna vahelist vahetust, on nad ise paljude biokeemiliste reaktsioonide toimumispaigaks ja toimivad teabe edastajatena rakud.

Tänapäevaste andmete kohaselt on plasmamembraanid lipoproteiinide struktuurid (lipoproteiinid on valgu- ja rasvamolekulide ühendid). Lipiidid (rasvad) moodustavad spontaanselt topeltkihi ja membraanivalgud "ujuvad" selles nagu saared ookeanis. Membraanides on mitu tuhat erinevat valku: struktuurvalgud, kandjad, ensüümid jne Lisaks on valgumolekulide vahel poorid, millest teatud ained läbi pääsevad. Membraani pinnaga on ühendatud spetsiaalsed glükosüülrühmad, mis osalevad koe moodustumise käigus rakkude äratundmise protsessis.

Riis. 1.2.

Erinevat tüüpi membraanid erinevad oma paksuse poolest (tavaliselt on see 5–10 nm). Membraani konsistents meenutab oliiviõli. Rakumembraani kõige olulisem omadus on poolläbilaskvus”, st. võime läbida ainult teatud aineid. Erinevate ainete läbimine plasmamembraanist on vajalik toitainete ja hapniku viimiseks rakku, mürgiste jääkainete eemaldamiseks ning üksikute mikroelementide kontsentratsiooni erinevuse tekitamiseks närvi- ja lihastegevuse säilitamiseks. Ainete läbi membraani transportimise mehhanismid:

• difusioon - gaasid, rasvlahustuvad molekulid tungivad otse läbi plasmamembraani, sealhulgas hõlbustatud difusioon, kui vees lahustuv aine läbib membraani spetsiaalse kanali kaudu;
• osmoos - vee difusioon läbi poolläbilaskvate membraanide madalama ioonikontsentratsiooni suunas;
• aktiivne transport - molekulide viimine madalama kontsentratsiooniga piirkonnast suurema kontsentratsiooniga piirkonda spetsiaalsete transpordivalkude abil;
• endotsütoos - molekulide ülekandmine vesiikulite (vakuoolide) abil, mis moodustuvad membraani tagasitõmbamisel; eristada fagotsütoosi (tahkete osakeste imendumine) ja ninotsütoosi (vedelike imendumine) (joonis 1.3);
• eksotsütoos – endotsütoosile vastupidine protsess; selle kaudu saab rakkudest eemaldada tahked osakesed ja vedelad eritised (joon. 1.4).

Difusioon ja osmoos ei vaja lisaenergiat; aktiivset transporti, endotsütoosi ja eksotsütoosi on vaja varustada energiaga, mida rakk saab siis, kui lagundab endasse võetud toitaineid.

Riis. 1.3.

Riis. 1.4.

Erinevate ainete plasmamembraani läbimise reguleerimine on selle üks olulisemaid funktsioone. Sõltuvalt välistingimustest võib membraani struktuur muutuda: see võib muutuda vedelamaks, aktiivsemaks ja läbilaskvamaks. Membraanide läbilaskvust reguleerib rasvataoline aine kolesterool.

Raku välisstruktuuri toetab tihedam struktuur - rakumembraan. Rakumembraan võib olla väga erineva struktuuriga (olla elastne, jäiga raamiga, harjastega, antennidega jne) ja täita üsna keerulisi funktsioone.

Tuum leidub kõigis inimkeharakkudes, välja arvatud erütrotsüüdid. Rakkus on reeglina ainult üks tuum, kuid on ka erandeid – näiteks vöötlihasrakud sisaldavad palju tuumasid. Tuum on sfäärilise kujuga, selle mõõtmed varieeruvad 10-20 mikronini (joonis 1.5).

Tuum eraldatakse tsütoplasmast tuumaümbris, mis koosneb kahest membraanist - välimisest ja sisemisest, mis sarnaneb rakumembraaniga, ja kitsast vahest nende vahel, mis sisaldab poolvedelat keskkonda; tuumamembraani pooride kaudu toimub intensiivne ainevahetus tuuma ja tsütoplasma vahel. Kesta välismembraanil on palju ribosoome - valke sünteesivad organellid.

Tuumaümbrise all on karüoplasma(tuumamahl), mis saab aineid tsütoplasmast. Karyoplasm sisaldab kroommine soma(piklikud DNA-d sisaldavad struktuurid, millesse on “salvestatud” informatsioon antud rakule spetsiifiliste valkude struktuuri kohta – pärilik ehk geneetiline informatsioon) ja tuumakesed(ümardatud struktuurid tuumas, milles toimub ribosoomide moodustumine).

Riis. 1.5.

Tuumas sisalduvat kromosoomide komplekti nimetatakse kromosoomide komplekt. Kromosoomide arv somaatilistes rakkudes on ühtlane - diploidne (inimesel on need 44 autosoomi ja 2 sugukromosoomi, mis määravad soo), viljastamisel osalevad sugurakud kannavad poolkomplekti (inimestel 22 autosoomi ja 1 sugukromosoom) ( joon. 1.6).

Riis. 1.6.

Tuuma tähtsaim funktsioon on geneetilise informatsiooni ülekandmine tütarrakkudele: raku jagunemisel jaguneb tuum kaheks ning selles asuv DNC kopeeritakse (DNA replikatsioon) – see võimaldab igal tütarrakul täielikku informatsiooni. saadud algsest (ema) rakust (vt joonis 1). rakkude paljunemine).

Tsütoplasma(tsütosool) - umbes 90% vett sisaldav želatiinne aine, milles asuvad kõik organellid, sisaldab tõelisi ja kolloidseid toitainete lahuseid ja ainevahetusprotsesside lahustumatuid jääkprodukte, toimuvad biokeemilised protsessid: glükolüüs, rasvhapete, nukleiinhapete süntees ja muud ained. Organellid tsütoplasmas liiguvad, tsütoplasma ise teostab ka perioodilist aktiivset liikumist – tsükloosi.

Rakkude struktuurid(organellid ehk organellid) on raku "siseorganid" (tabel 1.1). Need tagavad raku elutähtsa aktiivsuse protsessid, teatud ainete tootmise raku poolt (salajased, hormoonid, ensüümid), kehakudede üldist aktiivsust, nende elutegevusest sõltub võime täita antud koele omaseid funktsioone. Raku struktuurid, nagu ka rakk ise, läbivad oma elutsüklid: nad sünnivad (tekivad paljunemise teel), toimivad aktiivselt, vananevad ja varisevad kokku. Enamik keharakke on võimelised taastuma subtsellulaarsel tasemel tänu selle struktuuris sisalduvate organellide paljunemisele ja uuenemisele.

Tabel 1.1

Rakuorganellid, nende ehitus ja funktsioonid

Tabeli lõpp. 1.1