Citoplasma celulară pe scurt. Structura și funcția citoplasmei. Organele cheie ale citoplasmei. Conceptul de membrană citoplasmatică

Ce este citoplasma? Care este structura și compoziția sa? Ce funcții îndeplinește? În acest articol, vom răspunde în detaliu la toate aceste întrebări. În plus, vom lua în considerare caracteristicile structurale ale citoplasmei și proprietățile sale și vom vorbi, de asemenea, despre împărțirea structurii membranelor celulare și a celor mai importante organite celulare.

Unități structurale ale tuturor țesuturilor și organelor celulei. Două tipuri de organizare structurală a acestora

Se știe că celulele formează țesuturile tuturor plantelor și animalelor. Aceste unități structurale ale tuturor ființelor vii pot diferi prin formă, dimensiune și chiar prin structura internă. Dar, în același timp, au principii similare în procesele vieții, inclusiv metabolismul, creșterea și dezvoltarea, iritabilitatea și variabilitatea. Cele mai simple forme de viață constau dintr-o singură celulă și se reproduc prin diviziune.
Oamenii de știință au identificat două tipuri de organizare a structurii celulare:

• procariot;
• eucariotă.

Au multe diferențe în structura lor. Nucleul format structural este absent. Singurul său cromozom este situat direct în citoplasmă, adică nu este separat în niciun fel de alte elemente. Această structură este caracteristică bacteriilor. Citoplasma lor este săracă în structură, dar conține ribozomi mici. Eucariotul este mult mai complex decât celula procariotă. ADN-ul său, asociat cu o proteină, este localizat în cromozomi situați într-un organoid celular separat - nucleul. Este separat de alte organite celulare printr-o membrană poroasă și constă din elemente precum cromatina, sucul nuclear și nucleolul. Cu toate acestea, există ceva în comun între cele două tipuri de organizare celulară. Atât procariotele, cât și eucariotele au o coajă. Și conținutul lor intern este reprezentat de o soluție coloidală specială, care conține diferite organite și incluziuni temporare.

citoplasma. Compoziția și funcțiile sale

Deci, să ajungem la esența cercetării noastre. Ce este citoplasma? Să aruncăm o privire mai atentă asupra acestei formațiuni celulare. Citoplasma este o componentă esențială a celulei, situată între nucleu și membrana plasmatică. Semi-lichid, este pătruns cu tubuli, microtubuli, microfilamente și filamente. De asemenea, citoplasma poate fi înțeleasă ca o soluție coloidală, care se caracterizează prin mișcarea particulelor coloidale și a altor componente. În acest mediu semi-lichid, format din apă, sunt localizați diferiți compuși organici și anorganici, structuri organice celulare, precum și incluziuni temporare. Cele mai importante funcții ale citoplasmei sunt următoarele. Realizează proiectarea tuturor componentelor celulare într-un singur sistem. Datorită prezenței tubulilor și microtubulilor, citoplasma îndeplinește funcția scheletului celular și oferă un mediu pentru procesele fiziologice și biochimice. În plus, permite funcționarea tuturor organelor celulare și asigură mișcare. Aceste funcții ale celulei citoplasmatice sunt extrem de importante, deoarece permit unității structurale a tuturor ființelor vii să își desfășoare activitățile normale de viață. Acum știi ce este citoplasma. De asemenea, sunt conștienți de ce poziție în celulă o ocupă și ce „muncă” face. În continuare, vom lua în considerare compoziția și structura soluției coloidale în detaliu.

Există diferențe în citoplasma celulelor vegetale și animale?

Organitele de membrană în soluție coloidală sunt reticulul endoplasmatic, mitocondriile, lizozomii, plastidele și membrana citoplasmatică exterioară. În celulele animalelor și plantelor, compoziția mediului semi-lichid este diferită. Citoplasma are organite speciale - plastide. Sunt corpuri proteice specifice care diferă în funcție, formă și sunt colorate de pigmenți în culori diferite. Plastidele sunt localizate în citoplasmă și sunt capabile să se miște cu el. Ei cresc, se înmulțesc și produc compuși organici care conțin enzime. Citoplasma dintr-o celulă vegetală are trei tipuri de plastide. Cele gălbui sau portocaliu se numesc cromoplaste, cele verzi sunt cloroplaste, iar cele incolore se numesc leucoplaste. Există încă o trăsătură caracteristică - complexul Golgi este reprezentat de dictiozomi împrăștiați pe citoplasmă. În celulele animale, spre deosebire de celulele vegetale, există două straturi de citoplasmă. Exteriorul se numește ectoplasmă, iar interiorul se numește endoplasmă. Primul strat este adiacent membranei celulare, iar al doilea este situat între acesta și membrana nucleară poroasă. Ectoplasma conține un număr mare de microfilamente - filamente ale moleculelor actinei proteinei globulare. Endoplasma conține diferite organite, granule și se caracterizează prin vâscozitate mai mică.

Hialoplasma într-o celulă eucariotă

Baza citoplasmei eucariotelor este așa-numita hialoplasmă. Este o soluție slabă, incoloră, neomogenă în care au loc în mod constant procese metabolice. Hialoplasma (cu alte cuvinte, matricea) este o structură complexă. Include ARN solubil și proteine, lipide și polizaharide. Hialoplasma conține, de asemenea, o cantitate semnificativă de nucleotide, aminoacizi, precum și ioni de compuși anorganici, cum ar fi Na - sau Ca 2+.

Matricea nu are o structură omogenă. Se prezintă în două forme numite gel (solid) și sol (lichid). Tranzițiile reciproce apar între ele. În faza lichidă, există un sistem de cele mai fine filamente proteice numite microtrabecule. Acestea conectează toate structurile din interiorul celulei. Și în locurile de intersecție a acestora există grupuri de ribozomi. Microtrabeculae, împreună cu microtubuli și microfilamente, formează scheletul citoplasmatic. Identifică și ordonează localizarea tuturor organelor celulare.

Substanțe organice și anorganice în soluția coloidală a celulei

Să vedem care este compoziția chimică a citoplasmei? Substanțele conținute în celulă pot fi clasificate în două grupe - organice și anorganice. Primul este reprezentat de proteine, carbohidrați, grăsimi și acizi nucleici. Glucidele din citoplasmă sunt reprezentate de mono-, di- și polizaharide. Monozaharidele, substanțe cristaline incolore, de obicei dulci la gust, includ fructoză, glucoză, riboză etc. Moleculele mari de polizaharide sunt compuse din monozaharide. În celulă, acestea sunt reprezentate de amidon, glicogen și celuloză. Lipidele, adică moleculele de grăsime, sunt formate din resturile de glicerol și acizi grași. Structura citoplasmatică: substanțele anorganice sunt reprezentate în primul rând de apă, care, de regulă, reprezintă 90% din masă. Îndeplinește funcții importante în citoplasmă.

Apa este un solvent universal, conferă elasticitate și este direct implicată în mișcarea substanțelor atât în \u200b\u200binteriorul, cât și între celule. În ceea ce privește macroelementele care formează baza biopolimerilor, mai mult de 98% din compoziția totală a citoplasmei este ocupată de oxigen, hidrogen, carbon și azot. Pe lângă ele, celula conține sodiu, calciu, sulf, magneziu, clor etc. Sărurile minerale sunt sub formă de anioni și cationi, iar raportul lor determină aciditatea mediului.

Proprietățile soluției coloidale într-o celulă

Să analizăm în continuare care sunt principalele proprietăți ale citoplasmei. În primul rând, este un ciclu constant. Reprezintă mișcarea intracelulară a citoplasmei. A fost înregistrat și descris pentru prima dată în secolul al XVIII-lea de către omul de știință italian Corti. Cicloza apare pe tot parcursul protoplasmei, inclusiv în corzile care leagă citoplasma de nucleu. Dacă mișcarea se oprește din orice motiv, celula eucariotă moare. Citoplasma este în mod necesar în ciclu constant, care este detectat de mișcarea organelor. Viteza cu care se mișcă matricea depinde de diverși factori, inclusiv lumina și temperatura. De exemplu, în epiderma solzilor de ceapă, viteza ciclozei este de aproximativ 6 m / s. Mișcarea citoplasmei într-un organism vegetal are un efect extraordinar asupra creșterii și dezvoltării sale, facilitând transportul substanțelor între celule. A doua proprietate importantă este vâscozitatea soluției coloidale. Variază foarte mult în funcție de tipul de organism. La unele ființe vii, vâscozitatea citoplasmei poate depăși foarte puțin la altele, dimpotrivă, ajunge la vâscozitatea glicerolului. Se crede că este dependent de metabolism. Cu cât are loc schimbul mai intens, cu atât viscozitatea soluției coloidale devine mai mică.

O altă proprietate importantă este semipermeabilitatea. Citoplasma conține membrane de margine. Datorită structurii lor speciale, au capacitatea de a lăsa selectiv moleculele unor substanțe și de a nu lăsa să treacă altele. citoplasma joacă un rol esențial în procesul vieții. Nu este constant pe tot parcursul vieții, se schimbă odată cu vârsta și crește în organismele plantelor cu intensitatea și temperatura luminii crescânde. Este dificil să supraestimăm importanța citoplasmei. Participă la metabolismul energetic, la transportul nutrienților și la eliminarea exotoxinelor. De asemenea, matricea este considerată o barieră osmotică și este implicată în reglarea dezvoltării, creșterii și diviziunii celulare. Includerea citoplasmei joacă un rol important în replicarea ADN-ului.

Caracteristici ale reproducerii celulare

Toate celulele vegetale și animale se înmulțesc prin divizare. Există trei tipuri cunoscute - indirect, direct și reducere. Primul se numește altfel amitoză. Reproducerea indirectă are loc după cum urmează. Inițial, nucleul este „dantelat”, iar apoi citoplasma este împărțită. Ca urmare, se formează două celule, care cresc treptat până la dimensiunea mamei. Acest tip de diviziune la animale este extrem de rar. De regulă, au diviziune indirectă, adică mitoză. Este mult mai complexă decât amitoza și se caracterizează prin faptul că există o creștere a sintezei în nucleu și o dublare a cantității de ADN. Mitoza are patru faze numite profază, metafază, anafază și telofază.

• Prima fază se caracterizează prin formarea unei bile de filamente de cromatină la locul nucleului și ulterior cromozomi sub formă de „agrafe de păr”. În această perioadă, centriolii diferă de poli și se formează fusul de fisiune al acromatinei.
• A doua etapă a mitozei se caracterizează prin faptul că cromozomii, atingând spiralizarea maximă, încep să se aranjeze la ecuatorul celulei în mod ordonat.
• În a treia fază, cromozomul este împărțit în două cromatide. În acest caz, firele fusului se contractă și trag cromozomii fiice către polii opuși.
• În a patra fază a mitozei, cromozomii sunt dispiralizați, precum și un înveliș nuclear se formează în jurul lor. În același timp, are loc divizarea citoplasmei. Celulele fiice au un set diploid de cromozomi.

Diviziunea de reducere este caracteristică exclusiv celulelor reproductive. Cu acest tip de reproducere celulară, formațiuni asociate sunt formate din cromozomi. Excepția este un cromozom nepereche. Ca rezultat al diviziunii de reducere în două celule fiice, se obține un set de jumătate de cromozomi. Cea nepereche se află într-o singură celulă fiică. Celulele sexuale care au jumătate din setul de cromozomi, maturi și capabile de fecundare se numesc gameti feminini și masculini.

Conceptul de membrană citoplasmatică

Toate celulele animalelor, plantelor și chiar și cele mai simple bacterii au un aparat special de suprafață care limitează și protejează matricea de mediul extern. Membrana citoplasmatică (plasmalemă, membrană celulară, membrană plasmatică) este un strat permeabil selectiv de molecule (proteine, fosfolipide) care închide citoplasma. Acesta include trei subsisteme:

• membrană plasmatică;
• complex supramembranar;
• aparat suport-contractil submembranar al hialoplasmei.

Structura membranei citoplasmatice este după cum urmează: conține două straturi de molecule lipidice (bistrat) și fiecare astfel de moleculă are o coadă și un cap. Cozile sunt orientate una spre cealaltă. Sunt hidrofobi. Capetele sunt hidrofile și se îndreaptă spre interior și spre exterior din celulă. Moleculele de proteine \u200b\u200bsunt incluse în stratul bistrat. Mai mult, este asimetric, iar diferite lipide sunt localizate în monostraturi. De exemplu, într-o celulă eucariotă, moleculele de colesterol sunt localizate în jumătatea interioară a membranei adiacente citoplasmei. Glicolipidele sunt localizate exclusiv în stratul exterior, iar lanțurile lor de carbohidrați sunt întotdeauna îndreptate spre exterior. Membrana citoplasmatică îndeplinește cele mai importante funcții, inclusiv restricționarea conținutului intern al celulei din mediul extern și permite anumitor substanțe (glucoză, aminoacizi) să pătrundă în celulă. Plasmalemma efectuează transferul de substanțe în celulă, precum și ieșirea lor către exterior, adică secreția. Apa, ionii și moleculele mici de substanțe pătrund prin pori, iar particulele solide mari sunt transportate în celulă folosind fagocitoză. La suprafață, membrana formează microvilli, proeminențe și proeminențe, ceea ce permite nu numai să absoarbă și să elimine substanțe în mod eficient, ci și să se conecteze cu alte celule. Membrana oferă capacitatea de a atașa „unitatea tuturor viețuitoarelor” pe diferite suprafețe și facilitează mișcarea.

Organite în citoplasmă. Reticul endoplasmatic și ribozomi

Pe lângă hialoplasmă, citoplasma conține și multe organite microscopice care diferă în structură. Prezența lor în celulele vegetale și animale indică faptul că toate acestea îndeplinesc funcții esențiale și sunt vitale. Într-o oarecare măsură, aceste formațiuni morfologice sunt comparabile cu organele corpului oamenilor sau animalelor, ceea ce a făcut posibilă denumirea lor organite. În citoplasmă, se disting organite vizibile la microscopul luminos - complexul lamelar, mitocondriile și centrosomul. Folosind un microscop electronic, microtubulii, lizozomii, ribozomii și reticulul plasmatic se găsesc în matrice. Citoplasma celulară este pătrunsă de diferite canale, care sunt denumite „rețea endpolasmatică”. Pereții membranelor lor sunt în contact cu toate celelalte organite și constituie un singur sistem care efectuează metabolismul energetic, precum și mișcarea substanțelor în interiorul celulei. Pereții acestor canale conțin ribozomi, care arată ca niște granule minuscule. Pot fi localizate individual sau în grupuri. Ribozomii sunt compuși din cantități aproape egale de acid ribonucleic și proteine. De asemenea, includ magneziu. Ribozomii nu numai că pot fi localizați în canalele EPS, ci și se află liber în citoplasmă și se întâlnesc și în nucleu, unde sunt formați. Colecția de canale care au ribozomi se numește reticul endoplasmatic granular. Pe ele, pe lângă ribozomi, sunt enzime care promovează sinteza glucidelor și a grăsimilor. În cavitățile interne ale canalelor se află produsele activității vitale a celulei. Uneori, vacuolele se formează în extensiile EPS și sunt limitate de o membrană. Aceste organite mențin presiunea turgor. Lizozomii sunt mici formațiuni ovale. Acestea sunt împrăștiate în citoplasmă. Lizozomii se formează în complexul EPS sau Golgi, unde sunt umpluți cu enzime hidrolitice. Lizozomii sunt concepuți pentru a digera particulele care au pătruns în celulă din cauza fagocitozei.

Citoplasma: structura și funcția organelor sale. Complex lamelar Golgi, mitocondrii și centrosom

Complexul Golgi este reprezentat în celulele vegetale prin corpuri separate, formate din membrane, iar la animale - prin tubuli, vezicule și cisterne. Acest organoid este destinat schimbărilor chimice, densificării și eliberării ulterioare a produselor de secreție celulară în citoplasmă. De asemenea, efectuează sinteza polizaharidelor și formarea glicoproteinelor. Mitocondriile sunt corpuri în formă de tijă, filamentoase sau granulare. Sunt delimitate de două membrane, care sunt formate din straturi duble de fosfolipide și proteine. Din membranele interioare ale acestor organite, crestele pleacă, pe pereții cărora există enzime. Cu ajutorul lor, se sintetizează acidul adenozin trifosforic (ATP). Mitocondriile sunt uneori denumite „centrale celulare” deoarece furnizează o porțiune semnificativă de adenozin trifosfat. Este folosit de celulă ca sursă de energie chimică. În plus, mitocondriile au alte funcții, inclusiv: semnalizare, necroză celulară și diferențiere celulară. Centrosomul (centrul celulei) este format din doi centrioli care sunt unghiuri unul cu celălalt. Acest organoid se găsește la toate animalele și plantele (cu excepția ciupercilor cele mai simple și inferioare) și este responsabil pentru determinarea polilor în timpul mitozei. Într-o celulă care divizează, centrosomul este mai întâi divizat. În acest caz, se formează un fus de acromatină, care stabilește liniile directoare pentru cromozomii divergenți către poli. În plus față de organele indicate, celula poate conține, de asemenea, organite în scopuri speciale, de exemplu, cilii și flagelii. De asemenea, în anumite etape ale vieții, poate conține incluziuni, adică elemente temporare. De exemplu, substanțe nutritive precum picături de grăsime, proteine, amidon, glicogen etc.

Limfocitele - cele mai importante celule ale sistemului imunitar

Limfocitele sunt celule importante aparținând grupului de leucocite din sânge uman și animal și implicate în reacții imunologice. Acestea sunt clasificate după mărime și caracteristici structurale în trei subgrupuri:

• mic - mai mic de 8 microni în diametru;
• mediu - cu un diametru de 8 până la 11 microni;
• mare - peste 11 microni în diametru.

Limfocitele mici predomină în sângele animalelor. Au un nucleu mare rotunjit care predomină asupra volumului citoplasmei. Citoplasma limfocitelor acestui subgrup arată ca o margine nucleară sau o seceră, adiacentă oricărei părți a nucleului. Adesea, matricea conține o anumită cantitate de mici granule azrofile. Mitocondriile, elementele complexului lamelar și tubulii EPS sunt puțini la număr și sunt situate în apropierea depresiunii nucleare. Limfocitele medii și mari sunt aranjate oarecum diferit. Nucleii lor au formă de fasole și conțin cromatină mai puțin condensată. Este ușor să se distingă nucleolul din ele. Citoplasma limfocitelor din grupele a doua și a treia are o margine mai largă. Există două clase de limfocite, așa-numitele limfocite B și T. Primele se formează la animale din țesutul mieloid al măduvei osoase. Aceste celule au capacitatea de a forma imunoglobuline. Cu ajutorul lor, limfocitele B interacționează cu antigenele, recunoscându-le pe acestea din urmă. Limfocitele T se formează din celulele măduvei osoase din timus (în partea sa corticală a lobulilor). În membrana lor citoplasmatică există antigeni de histocompatibilitate de suprafață, precum și numeroși receptori, prin care se realizează recunoașterea particulelor străine. Limfocitele mici sunt reprezentate în principal de limfocitele T (peste 70%), printre care există un număr mare de celule cu viață lungă. Marea majoritate a limfocitelor B nu trăiesc mult - de la o săptămână la o lună.

Sperăm că articolul nostru a fost util și acum știți ce sunt citoplasma, hialoplasma și plasmelema. Și, de asemenea, sunt conștienți de funcțiile, structura și semnificația acestor formațiuni celulare pentru activitatea vitală a organismului.

Structura citoplasmei

Conținutul intern al celulei este împărțit în citoplasmă și nucleu. Citoplasma este cea mai mare parte a celulei.

Definiția 1

Citoplasma - acesta este mediul coloidal semilichid interior al celulei, separat de mediul extern de membrana celulară, în care se află nucleul, toate organele membranei și structura nemembrană.

Întreg spațiul dintre organele din celulă este umplut cu conținutul solubil al citoplasmei ( citosol). Starea agregată a citoplasmei poate fi diferită: rare - sol și vâscos - gel... În ceea ce privește compoziția chimică, citoplasma este destul de complexă. Este o masă semilichidă, mucoasă, incoloră, cu o structură fizico-chimică complexă (coloid biologic).

Celulele animale și celulele foarte tinere ale plantelor sunt complet umplute cu citoplasmă. În celulele vegetale, în timpul diferențierii, se formează vacuole mici, în timpul căror fuziune se formează un vacuol central, iar citoplasma se deplasează către membrană și o acoperă cu un strat continuu.

Citoplasma conține:

• sare (1%),
• zahăr (4-6%),
• aminoacizi și proteine \u200b\u200b(10-12%),
• grăsimi și lipide (2-3%) enzime,
• până la 80% apă.

Toate aceste substanțe formează o soluție coloidală care nu se amestecă cu apă sau conținut vacuolar.

Citoplasma include:

• matrice (hialoplasmă),
• citoschelet,
• organite,
• includere.

Hialoplasma - structura celulară incoloră coloidală. Se compune din proteine \u200b\u200bsolubile, ARN, polizaharide, lipide și structuri celulare situate într-un anumit mod: membrane, organite, incluziuni.

Citoschelet, sau schelet intracelular, - un sistem de formațiuni proteice, - microtubuli și microfilamente - îndeplinește o funcție de susținere în celulă, participă la schimbarea formei celulei și a mișcării acesteia și asigură un anumit aranjament al enzimelor în celulă.

Organele - acestea sunt structuri celulare stabile care îndeplinesc anumite funcții care asigură toate procesele vieții celulare (mișcare, respirație, nutriție, sinteza compușilor organici, transportul acestora, conservarea și transmiterea informațiilor ereditare).

Organitele eucariote sunt împărțite în:

1. două membrane (mitocondrii, plastide);
2. o membrană (reticul endoplasmatic, aparat Golgi (complex), lizozomi, vacuoli);
3. nemembrana (flageli, cili, pseudopodii, miofibrile).

Incluziuni - structuri temporare ale celulei. Acestea includ compuși de depozitare și produse finale metabolice: amidon și boabe de glicogen, picături de grăsime, cristale de sare.

Funcțiile și proprietățile citoplasmei

Conținutul citoplasmatic al celulei este capabil să se miște, ceea ce favorizează plasarea optimă a organelor și, ca rezultat, reacții biochimice mai bune, eliberarea de produse metabolice etc.

În protozoare (amibă), datorită mișcării citoplasmei, se efectuează mișcarea principală a celulelor în spațiu.

Citoplasma a format diverse formațiuni externe ale celulei - flageli, cili, excrescențe de suprafață, care joacă un rol important în mișcarea celulelor și facilitează conexiunea celulelor în țesut.

Citoplasma este o matrice pentru toate elementele celulare, asigurând interacțiunea tuturor structurilor celulare, au loc diferite reacții chimice în ea, substanțele se deplasează prin citoplasma din celulă, precum și de la celulă la celulă.

Membrana citoplasmatică sau celulară (plasmalemma) este o membrană biologică care înconjoară protoplasma (citoplasma) unei celule vii. Structura se bazează pe un strat dublu de lipide - molecule insolubile în apă cu „capete” polare și „cozi” lunare nepolare reprezentate de lanțuri de acizi grași; mai ales, membranele conțin fosfolipide, în capetele cărora există reziduuri de acid fosforic.

Cozile moleculelor lipidice sunt orientate una spre cealaltă, capetele polare sunt orientate spre exterior, formând o suprafață hidrofilă. Proteinele care sunt numite proteine \u200b\u200bde membrană periferică sunt conectate la capetele încărcate. Alte molecule proteice pot fi imersate în stratul lipidic prin interacțiunea cu cozile lor nepolare. Unele proteine \u200b\u200bpătrund prin membrană prin și prin, formând canale sau pori. În unele celule, membrana este singura structură care servește ca membrană, în alte celule există o membrană suplimentară deasupra membranei (de exemplu, membrana de celuloză din celulele vegetale). Celulele animale din afara membranei sunt acoperite cu glicocalix - un strat subțire de proteine \u200b\u200bși polizaharide.

Membrana celulară îndeplinește multe funcții importante de care depinde activitatea vitală a celulelor. Una dintre ele este formarea unei bariere între conținutul interior al celulei și mediul extern. Odată cu aceasta, membrana asigură schimbul de substanțe între citoplasmă și mediul extern, din care apa, ionii, moleculele anorganice și organice pătrund în celulă prin membrană. Produsele formate în celulă (produse metabolice și substanțe sintetizate în celulă) sunt excretate în mediul extern prin membrană.

Astfel, substanțele sunt transportate prin membrană. Moleculele mari de biopolimeri intră prin membrană datorită fagocitozei, fenomen descris pentru prima dată de I.I. Mechnikov. Procesul de captare și absorbție a picăturilor de lichid are loc prin pinocitoză. Funcția receptor a membranei joacă un rol important în viața celulei. Membranele conțin un număr mare de receptori - proteine \u200b\u200bspeciale al căror rol este de a transmite semnale din exterior către interiorul celulei.

Nucleul celulei este o parte a celulei cu un diametru de 3-10 microni, înconjurată de o membrană formată din două membrane. Există un spațiu îngust (30 nm) între membranele exterioare și interioare, umplut cu o substanță semilichidă. Membrana nucleară are aceeași structură ca și membrana plasmatică. În învelișul nuclear există mulți pori prin care are loc procesul de metabolism dintre nucleu și citoplasmă. Sub învelișul nuclear se află sucul nuclear (carioplasma), care conține nucleoli și cromozomi.

Nucleolii sunt corpuri rotunjite cu un diametru de 1 micron la câțiva microni. Pot exista mai mulți nucleoli în nucleu. Nucleolii includ ARN și proteine. Nucleolii se formează în anumite zone ale cromozomilor; sintetizează ARN ribozomal (ARNr). În nucleoli se formează subunități ribozomale mari și mici. Nucleolii sunt vizibili numai în celulele care nu se divid.

Cromozomii (gr. Crom - vopsea și somn - corp) au fost numiți astfel în legătură cu capacitatea de colorare intensă - cel mai important organoid al nucleului, care conține ADN într-un complex cu proteina principală - histona. Acest complex reprezintă aproximativ 90% din substanța cromozomială.

Cromozomii pot avea zeci sau sute de ori lungimea nucleului. În timpul interfazei (perioada dintre diviziuni), cromozomii sunt vizibili doar la microscopul electronic și sunt filamente lungi subțiri numite cromatină (o stare despiralizată a cromozomilor). În această perioadă, există un proces de dublare (reduplicare) a cromozomilor; la sfârșitul interfazei, fiecare cromozom este format din două cromatide. Fiecare cromozom are o constricție primară pe care este situat centromerul; constricția împarte cromozomul în două brațe de aceeași lungime sau diferite. Centromerul servește drept punct de fixare pentru filetul axului de fisiune. Cromozomii nucleolari au, de asemenea, o constricție secundară, unde se formează nucleolul.

Funcția cromozomilor este de a controla toate procesele vitale ale celulei. Cromozomii sunt purtători de gene, adică purtători de informații genetice. Informațiile ereditare sunt transmise prin replicarea moleculei de ADN. Numărul, dimensiunea și forma cromozomilor sunt strict definite și specifice pentru fiecare specie.

În celulele germinale și în spori, plantele au un singur set (haploid) de cromozomi, iar celulele somatice au un set dublu (diploid). Există, de asemenea, celule poliploide. Distingeți între cromozomi omologi (împerecheați, corespunzători) și neomologi. Cromozomii care determină dezvoltarea sexului se numesc cromozomi sexuali. Restul cromozomilor se numesc autozomi.

Citoplasma (gr. Cytos - celulă și plasmă - sculptată) - conținutul viu al celulei, cu excepția nucleului. Se compune din membrane și organite (EPS, ribozomi, mitocondrii, plastide, aparatul Golgi, lizozomi, centrioli etc.), spațiul dintre care este umplut cu o soluție coloidală - hialoplasmă. În exterior, citoplasma este limitată de membrana celulară, în interior - de membrana învelișului nuclear. Celulele vegetale au, de asemenea, o membrană de margine internă care separă sucul celular și formează un vacuol.

Citoplasma conține o cantitate mare de apă cu săruri și materie organică dizolvată în ea. Citoplasma este un mediu pentru procesele fiziologice și biochimice intracelulare. Este capabilă de mișcare - circulară, stricată, ciliară.

Reticulul endoplasmatic (EPS) sau reticulul endoplasmatic (ER) este o rețea de canale care se desfășoară pe tot parcursul citoplasmei. Pereții acestor canale sunt membrane în contact cu toate organitele celulei. EPS și organitele constituie împreună un singur sistem intracelular, care efectuează metabolismul și energia din celulă și asigură transportul intracelular al substanțelor. Distingeți între EPS neted și granular. EPS granular constă din saci cu membrană (cisterne) acoperite cu ribozomi, ceea ce îl face să pară dur (EPS dur). EPS poate fi lipsit de ribozomi (EPS neted); structura sa este mai aproape de tipul tubular. Proteinele sunt sintetizate pe ribozomii rețelei granulare, care apoi intră pe canalele EPS, unde dobândesc o structură terțiară. Lipidele și carbohidrații sunt sintetizați pe membranele EPS netede, care intră și în canalele EPS.

EPS îndeplinește următoarele funcții: participă la sinteza substanțelor organice, transportă substanțele sintetizate la aparatul Golgi și împarte celula în compartimente. În plus, în celulele hepatice, EPS este implicat în detoxifierea substanțelor toxice, iar în celulele musculare joacă rolul unui depozit de calciu, care este necesar pentru contracția musculară.

EPS este prezent în toate celulele, cu excepția celulelor bacteriene și a eritrocitelor; reprezintă de la 30 la 50% din volumul celulei.

Complexul (aparatul) Golgi este o rețea complexă de cavități, tuburi și bule în jurul nucleului. Se compune din trei componente principale: un grup de cavități membranare, un sistem de tuburi care se extind din cavități și bule la capetele tuburilor. Complexul Golgi îndeplinește următoarele funcții: substanțele se acumulează în cavități, care sunt sintetizate și transportate de-a lungul EPS; aici suferă modificări chimice. Substanțele modificate sunt ambalate în vezicule cu membrană, care sunt expulzate de celulă ca secreții. În plus, veziculele sunt utilizate de celulă ca lizozomi.

Lizozomii (gr. Lisio - dizolvă, somn - corp) sunt vezicule mici cu diametrul de aproximativ 1 micron, limitate de o membrană și care conțin un complex de enzime care asigură descompunerea grăsimilor, carbohidraților și proteinelor. Acestea sunt implicate în digestia particulelor care au pătruns în celulă ca urmare a endocitozei și în îndepărtarea organelor pe moarte (de exemplu, coada din mormoloci), a celulelor și a organelor. În timpul foametei, lizozomii dizolvă unele organite fără a ucide celula. Lizozomii se formează în complexul Golgi.

Mitocondriile (grupul mitos - filament și condron - granule) sunt organite intracelulare, a căror coajă este formată din două membrane. Membrana exterioară este netedă, cea interioară formează excrescențe numite criste. În interiorul mitocondriilor se află o matrice semilichidă care conține ARN, ADN, proteine, lipide, carbohidrați, enzime, ATP și alte substanțe; matricea conține și ribozomi.

Dimensiunile mitocondriilor sunt cuprinse între 0,2-0,4 și 1-7 microni. Cantitatea depinde de tipul de celulă, de exemplu, într-o celulă hepatică pot exista 1000-2500 mitocondrii. Mitocondriile pot fi spirale, rotunde, alungite, cupate etc.; poate schimba și forma.

Funcțiile mitocondriilor sunt asociate cu faptul că membrana interioară conține enzime respiratorii și enzime de sinteză ATP. Datorită acestui fapt, mitocondriile asigură respirația celulară și sinteza ATP.

Mitocondriile pot sintetiza ele însele proteinele, deoarece au propriul ADN, ARN și ribozomi. Mitocondriile se înmulțesc împărțind în două.

În structura lor, mitocondriile seamănă cu celulele procariote; în acest sens, se presupune că acestea provin din simbionți aerobi intracelulari. Mitocondriile se găsesc în citoplasma celulelor majorității plantelor și animalelor.

Cloroplastele aparțin plastidelor - organite inerente numai în celulele vegetale. Acestea sunt plăci verzi cu un diametru de 3-4 microni, având o formă ovală. Cloroplastele, precum mitocondriile, au membrane exterioare și interioare. Membrana interioară formează excrescențe - tilacoide, tilacoidele formează stive - granule, care sunt unite între ele prin membrana interioară. Un cloroplast poate conține câteva zeci de boabe. Clorofila este localizată în membranele tilacoide, iar ribozomii, ARN-ul și ADN-ul sunt localizați în golurile dintre boabele din matricea (stroma) cloroplastului. Ribozomii cloroplastici, ca și ribozomii mitocondriale, sintetizează proteinele. Funcția principală a cloroplastelor este de a asigura procesul de fotosinteză: în membranele tilacoidelor există o fază luminoasă, iar în stroma cloroplastelor - o fază întunecată a fotosintezei. În matricea cloroplastului, granulele de amidon primar sunt vizibile, adică amidonul sintetizat din glucoză în timpul fotosintezei. Cloroplastele, ca și mitocondriile, se înmulțesc prin divizare. Astfel, există trăsături comune în organizarea morfologică și funcțională a mitocondriilor și cloroplastelor. Principala caracteristică care unește aceste organite este că au propriile informații genetice și își sintetizează propriile proteine.

Centrul celular se referă la componentele non-membranare ale celulei. Conține microtubuli și doi centrioli. Centriolii se află în mijlocul centrului de organizare a microtubulilor. Centrioli

nu se găsesc în toate celulele cu un centru celular (de exemplu, nu se găsesc în angiosperme). Fiecare centriol are un cilindru cu o dimensiune de aproximativ 1 μm, cu nouă triplete de microtubuli situate în jurul circumferinței sale. Centriolii sunt localizați în unghi drept unul cu celălalt. Centrul celular joacă un rol important în organizarea citoscheletului, deoarece microtubulii citoplasmatici diferă în toate direcțiile din această zonă. Înainte de divizare, centriolii diverg la polii opuși ai celulei, iar lângă fiecare dintre ei apare un centriol fiică. Microtubulii se extind de la centrioli, care formează fusul mitotic de diviziune. Unele dintre firele fusului sunt atașate de cromozomi. Formarea filamentelor fusului are loc în profază.

Ribozomii sunt organite submicroscopice cu un diametru de 15-35 nm care au fost descoperite în toate celulele folosind un microscop electronic. Fiecare celulă poate conține câteva mii de ribozomi. Ribozomii pot fi de origine nucleară, mitocondrială și plastidă. Majoritatea se formează în nucleul nucleului sub formă de subunități (mari și mici) și apoi trece în citoplasmă. Nu există membrane. Ribozomii includ ARNr și proteine. Proteinele sunt sintetizate pe ribozomi. Majoritatea proteinelor sunt sintetizate pe EPS brut; parțial, sinteza proteinelor are loc pe ribozomi în citoplasmă în stare liberă. Grupuri de câteva zeci de ribozomi formează polizomi.

Organitele celulare de mișcare includ cili și flageli - excrescențe de membrană cu un diametru de aproximativ 0,25 μm, conținând microtubuli în mijloc. Astfel de organite se găsesc în multe celule (în protozoare, alge unicelulare, zoospori, spermatozoizi, în celulele tisulare ale animalelor multicelulare, de exemplu, în epiteliul respirator).

Funcția acestor organite este fie de a oferi mișcare. (de exemplu, în protozoare), sau în mișcarea fluidului de-a lungul suprafeței celulelor (de exemplu, în epiteliul respirator pentru a muta mucusul).

Celulele se pot deplasa și prin formarea pseudopodelor (pseudopodii; de exemplu, amibă și leucocite), dar pseudopodele sunt formațiuni temporare care nu sunt clasificate ca organite ale mișcării.

Incluziunile celulare sunt structuri celulare instabile. Acestea includ picături și boabe de proteine, carbohidrați, grăsimi, precum și incluziuni cristaline - cristale organice care pot forma proteine, viruși, săruri ale acidului oxalic etc. în celule și cristale anorganice formate din săruri de calciu. Spre deosebire de organite, aceste incluziuni nu au membrane sau elemente de citoschelet și sunt sintetizate și consumate periodic.

Picăturile de grăsime sunt utilizate ca substanță de rezervă datorită conținutului său ridicat de energie; boabe de carbohidrați sub formă de amidon în plante și sub formă de glicogen la animale și ciuperci - ca sursă de energie pentru formarea ATP; boabe proteice - ca sursă de material de construcție, săruri de calciu - pentru a asigura procesul de excitație, metabolism etc.

Alegeți un răspuns corect.

În celulele plantelor, ciupercilor și bacteriilor, peretele celular constă

1) numai u proteine \u200b\u200b3) din proteine \u200b\u200bși lipide

2) numai din lipide 4) din polizaharide

Glicocalixul este stratul exterior al celulelor

1) animale

2) toate procariotele

Structura cu două membrane are

1) mitocondrii

2) lizozomi

Plastidele sunt prezente în celule

1) toate plantele

2) numai animale

Cloroplastele sunt organite celulare în care

1) are loc respirația celulară

2) se realizează procesul de fotosinteză

3) există pigmenți roșii și galbeni

4) se acumulează amidon secundar

6. În mitocondrii apare

1) acumularea de substanțe sintetizate de celulă

2) respirație celulară cu stocare de energie

3) formarea structurii terțiare a proteinei

4) faza întunecată a fotosintezei

7. Un reticul endoplasmatic dur este o rețea pe pereții căreia există multe

1) mitocondrii 3) ribozomi

2) lizozomi 4) leucoplaste

8. Pe membranele reticulului endoplasmatic agranular apare sinteza

1) ATP 3) acizi nucleici

2) glucide 4) proteine

9. Funcția complexului Golgi este

1) (acumularea de proteine \u200b\u200bpentru excreția ulterioară

2) sinteza proteinelor și excreția lor ulterioară

3) acumularea de proteine \u200b\u200bpentru descompunerea ulterioară

4) sinteza proteinelor și descompunerea lor ulterioară

10. Enzimele digestive se găsesc în

1) ribozomi 3) mitocondrii

2) lizozomi 4) leucoplaste

11. L izozomii sunt implicați în

1) transportul substanțelor sintetizate în celulă

2) acumularea, modificarea chimică și ambalarea substanțelor sintetizate în celulă

3) sinteza proteinelor

4) îndepărtarea organelor celulare învechite

12. Centrul celular participă

1) Sinteza ATP

2) stocarea informațiilor genetice

3) formarea fusului de fisiune

4) sinteza ribozomilor

13. Principalele structuri ale centrului celular sunt

1) tilacoizi 3) centrioli

2) grana 4) vezicule cu membrană

14. Nucleolul participă

1) metabolismul energetic

2) sinteza ribozomilor

3) organizarea diviziunii celulare

4) transportul substanțelor sintetizate în celulă

15. Cromozomii sunt compuși din

1) ADN 3) ARN

2) ADN și proteine \u200b\u200b4) ARN și proteine

Alegeți trei răspunsuri corecte.

16. Organele celulare ale membranei sunt

1) lizozomi

2) ribozomi

3) reticul endoplasmatic

4) centrioli

5) Complexul Golgi

6) microtubuli de citoschelet

17. Reticul endoplasmatic

1) este o sursă de lizozomi celulari

2) participă la sinteza compușilor organici

3) asigură transportul substanțelor

4) împarte cușca în compartimente separate

5) formează ribozomi

6) asigură îndepărtarea organelor celulare pe moarte

18. Plasmalemă

1) este o barieră între citoplasma celulei și mediul extern

2) asigură transportul aminoacizilor la locul sintezei proteinelor

3) asigură transportul selectiv al substanțelor în celulă

4) participă la interacțiuni intercelulare

5) servește ca depozit de nutrienți de rezervă

6) participă la acumularea și modificarea chimică a substanțelor sintetizate în celulă

19. Ribozomi

1) înconjurat de o membrană dublă

2) sunt situate pe suprafața reticulului endoplasmatic dur

3) constau din două subunități

4) efectuați digestia intracelulară

5) formează un fus de fisiune

6) participă la sinteza proteinelor

20. Coaja nucleară

1) are o grosime de aproximativ 30 nm

2) separă nucleul de citoplasmă

3) este impermeabil la moleculele de acid nucleic

4) este alcătuit din două membrane

5) plină de pori

6) nu conține fosfolipide

21. Stabiliți o corespondență între organoidul celulei și funcția pe care o îndeplinește.

Cheile pentru misiuni

Numărul întrebării	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
răspuns	4	1	1	1	2	2	3	2	1	2
Numărul întrebării	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
răspuns	4	3	3	2	2	1,3,5	2,3,4	1,3,4	2,3,6	2,4,5

Sarcina 21 1 2 3 4 5 6 ȘI B ÎN ȘI ȘI ÎN

Citoplasma - tot conținutul unei celule, cu excepția nucleului. Este împărțit în trei părți: organite (sau organite), incluziuni și hialoplasmă. Organitele sunt componente esențiale ale celulelor, iar incluziunile - componente opționale (depozite de substanțe de rezervă sau produse metabolice) - sunt scufundate în hialoplasmă - faza lichidă a citoplasmei celulare. Organele sunt de două tipuri: membranare și non-membranare. Dintre cele cu membrană, se pot distinge o membrană (membrană plasmatică, reticul endoplasmatic, aparat Golgi, lizozomi și alte vacuole) și două organite membranare (mitocondrii, plastide, nucleul celular). Organitele non-membranare includ ribozomi, microtubuli și centrul celular.

Hialoplasma (din greacă. hialină - transparentă), sau citosol, este mediul intern al celulei. Nu este doar o soluție apoasă diluată, ci un gel. Hialoplasma își poate modifica vâscozitatea în funcție de condiții și poate trece într-o stare mai lichidă (sol), asigurând mișcarea celulei sau a componentelor sale intracelulare. Cea mai importantă funcție a hialoplasmei este de a uni toate structurile celulare și de a asigura interacțiunea chimică între ele. Prin el există un flux constant de ioni și o parte din transportul intracelular al substanțelor organice. În acesta, aminoacizii, nucleotidele, acizii grași, carbohidrații implicați în sinteză sunt localizați și are loc modificarea lor. Aici, substanțele de rezervă sunt sintetizate și depozitate, apare glicoliza și sinteza unei părți a ATP.

Componente ale membranei

Toate membranele celulare sunt construite conform unui principiu general. Componenta lor principală este lipidele. Moleculele lipidice sunt dispuse în 2 straturi în așa fel încât capetele lor hidrofobe să privească spre interior, iar capetele hidrofile spre exterior. Moleculele proteice nu formează straturi continue; se pot scufunda în stratul lipidic la diferite adâncimi. Multe membrane conțin carbohidrați, care sunt localizați în afara stratului lipidic. Creșterea membranelor se realizează prin includerea unui nou material sub formă de bule închise gata făcute. Sinteza componentelor membranei și asamblarea acestora are loc datorită activității reticulului endoplasmatic granular.

Membrana plasmatică sau plasmalemă

În exterior, celula este limitată de o plasmalemă (sau membrană plasmatică) de 10 nm. Este construit pe principiul membranelor elementare.

Funcții plasmalemma: barieră (limitează conținutul intern al celulei de mediul extern); transport (transport pasiv de substanțe cu greutate moleculară mică, transport activ împotriva unui gradient de concentrație, endocitoză); retragerea din celule a produselor formate în celulă; semnal (există receptori pe membrană care recunosc anumiți ioni și interacționează cu aceștia); interacțiuni intercelulare la organismele multicelulare; participă la construcția de structuri speciale, cum ar fi vilozități, cilii, flageli etc.

Transportul activ și pasiv are loc prin plasmalemă. Transportul pasiv al ionilor urmează gradientul de concentrație fără consum suplimentar de energie. Moleculele dizolvate trec prin membrană prin difuzie simplă prin canalele formate de cele de transport. Transportul activ se efectuează folosind pompe de ioni împotriva gradientului de concentrație cu cheltuirea energiei. Spre deosebire de ioni și monomeri, macromoleculele nu trec prin membranele celulare și sunt transportate prin endocitoză. În timpul endocitozei, o anumită zonă a plasmalemei învelește materialul extracelular, formează un vacuol înconjurat de o membrană, datorită invaginării plasmalemei. În interiorul vacuolului, macromoleculele, părți ale celulelor sau chiar celule întregi sunt digerate după fuziunea cu lizozomul. Endocitoza este de două tipuri: fagocitoza și pinocitoza. În timpul fagocitozei, particulele mari sunt capturate și absorbite. Fagocitoza apare la animale, la unele alge, dar plantele, bacteriile, ciupercile nu o au, deoarece peretele lor celular rigid previne fagocitoza. Pinocitoza este similară cu fagocitoza, dar absoarbe apa și soluțiile apoase.

Membranele celulare

Peretele celular sau membrana se află deasupra membranei citoplasmatice. În multe celule și animale, este subțire, constă din molecule de polizaharide, numite glicocalix. Acest strat participă la crearea mediului pericelular, joacă rolul unui filtru și îndeplinește rolul de protecție mecanică parțială. Există organisme, de exemplu unele alge, care nu au perete celular, corpul lor este acoperit doar de o membrană citoplasmatică. În celulele procariote, celulele fungice și plantele, un perete celular multistrat (membrana celulară) este situat în exterior. Se bazează pe polizaharide (în plante - celuloză, în bacterii - mureină, în ciuperci - chitină). Cea mai tipică componentă a peretelui celular al plantei este celuloza. Are proprietăți cristaline și există în coajă sub formă de microfibrile, din care se formează cadrul carcasei. Acest cadru este scufundat într-o matrice care conține polizaharide - hemiceluloză și pectine.

O altă componentă a cochiliei este lignina. Acest polimer crește rigiditatea peretelui și este conținut în celule care îndeplinesc funcții mecanice sau de susținere. Substanțele grase - cutina, suberina, ceara pot fi depuse în cojile țesuturilor protectoare ale plantelor. Împiedică planta să piardă prea multă apă.

Funcțiile peretelui celular: schela exterioară; de protecţie; turgor celular; conductoare (apa, sărurile și moleculele multor substanțe organice trec prin ea).

Reticul endoplasmatic

Reticulul endoplasmatic (ER) este un sistem de vacuole mici și canale conectate între ele într-o rețea liberă (reticul). Există două tipuri de ER: netede și granulare (aspre). Reticulul granular are granule mici (aproximativ 20 nm) pe membranele sale din partea hialoplasmei. Aceste granule sunt ribozomi asociați cu membranele ER.

Funcții ER: formarea și construirea membranelor celulare (toate proteinele de membrană și lipidele de membrană sunt sintetizate pe ER); sinteza proteinelor secretate pe ribozomii membranelor sale; izolarea acestor proteine \u200b\u200bși izolarea lor de principalele proteine \u200b\u200bfuncționale ale celulei; modificarea proteinelor secretoare; transportarea proteinelor către aparatul Golgi.

Smooth ER Este reprezentată de membrane care formează mici vacuole și canale conectate între ele, dar pe Cich nu există ribozomi. Activitatea ER netedă este asociată cu metabolismul lipidelor și al unor polizaharide intracelulare. În unele celule, de exemplu, în celulele interstițiale ale testiculului, ER netedă ocupă cea mai mare parte a citoplasmei, iar celulele glandelor sebacee sunt bogate în ea, în timp ce în celulele epiteliale ale intestinului, ER netedă este concentrată numai în partea superioară a celulei. Se observă că ER netedă și granulară poate fi localizată în aceeași celulă și există o continuitate a tranziției între ele.

aparate Golgi

Aparatul Golgi (AG) a fost descoperit în 1898 de către Camillo Golgi în celulele nervoase. Ulterior s-a arătat că această structură este prezentă în toate celulele eucariote. De obicei, AG este situat în apropierea nucleului și în celulele vegetale de-a lungul periferiei. AG este reprezentat de componente de membrană asamblate împreună. O zonă separată de acumulare a acestor membrane se numește dictiosom. Sacii sau cisternele cu membrană plană, în cantitate de 5-10 (mai rar până la 20), sunt destul de strâns împachetați în grămezi în dictiozomi. Pe lângă cisterne, există multe vacuole în zona AG. În celule, AG există sub două forme: difuză, sub formă de dictiozomi separați (acest tip prevalează în celulele vegetale) și reticulară, când dictiozomii individuali sunt conectați între ei.

Funcțiile aparatului Golgi. Funcția principală a hipertensiunii este secretorie. În timpul acestui proces, bule mici individuale cu produsul finit sunt separate de dictiozomi. Apoi, fie se răspândesc prin citoplasmă pentru consumul intern de către celulă, fie se îmbină în vacuole secretoare. Aceste vacuole se deplasează la suprafața celulei, unde membrana lor fuzionează cu membrana plasmatică și astfel conținutul acestor vacuole este eliberat în afara celulei. Acest proces se numește exocitoză.

AG îndeplinește, de asemenea, o funcție acumulativă. În rezervoarele sale are loc acumularea de produse sintetizate în ER. Unele dintre aceste alimente, cum ar fi proteinele, sunt modificate. Sortarea și separarea spațială a proteinelor are loc și în AG.

Într-o serie de celule specializate din AG, are loc sinteza polizaharidelor. De exemplu, în AG a celulelor vegetale, sunt sintetizate polizaharide care alcătuiesc peretele celular. AG de celule vegetale este, de asemenea, implicat în sinteza și secreția diferitelor mucusuri.

AG este o sursă de lizozomi.

Lizozomi

Lizozomii se formează datorită activității ER și AG și seamănă cu vacuolele secretoare. Acestea sunt acoperite cu o membrană lipoproteică, în care sunt încorporate proteinele purtătoare pentru transferul produselor de hidroliză din lizozomi în hialoplasmă. Lizozomii conțin aproximativ 40 de enzime hidrolitice care funcționează într-un mediu acid, dar ei înșiși sunt foarte rezistenți la aceste enzime. Sunt implicați în procesele de scindare intracelulară a macromoleculelor exogene și endogene (proteine, acizi nucleici, polizaharide, lipide) absorbite de pinocitoză și fagocitoză. În unele cazuri, aruncând conținutul lor în mediul extern, pot efectua descompunerea extracelulară a macromoleculelor. Lizozomii acționează ca eliminatori intracelulari, digerând organele celulare defecte.

Vacuole de celule vegetale

Celulele vegetale diferă de animale prin prezența unuia sau mai multor vacuole mari, care sunt separate de citoplasmă printr-o membrană. Vacuola centrală se formează datorită fuziunii și creșterii veziculelor mici detașate de ER. Cavitatea vacuolă este umplută cu seva celulară, care include săruri anorganice, zaharuri, acizi organici și sărurile acestora, precum și un număr de compuși cu greutate moleculară ridicată.

Funcții de vacuol: menținerea presiunii de turgor a celulelor; implementarea transportului activ al diferitelor molecule; acumularea de substanțe de rezervă și substanțe destinate excreției.

Mitocondriile

Mitocondriile (din grecescul mitos - fir, cu condron - bob) sunt stațiile de energie ale celulei, funcția lor principală este asociată cu oxidarea compușilor organici și utilizarea energiei eliberate pentru sinteza ATP. Sunt sub formă de granule sau filamente. Dimensiunea și forma lor sunt foarte variabile la diferite specii. Numărul de mitocondrii pe celulă poate fi diferit în diferite organisme: de exemplu, mitocondriile gigantice cu ramificație unică se găsesc în tripanosomi, în unele alge unicelulare; pe de altă parte, celulele hepatice conțin aproximativ 200 de mitocondrii, iar unele protozoare au până la 500 000. În unele celule, mitocondriile se pot contopi într-o mitocondrie uriașă, deoarece, de exemplu, în spermatozoizii de mamifere există un mitocondru gigant înfășurat în spirală.

Mitocondriile sunt acoperite cu două membrane. Membrana exterioară separă mitocondriile de hialoplasmă, grosimea sa este de aproximativ 7 nm, este netedă, fără proeminențe și pliuri. Membrana interioară formează numeroase invaginații în mitocondrii - cristacare nu blochează complet cavitatea mitocondrială. Conținutul interior al mitocondriilor - matrice... Matricea are o structură omogenă cu granulație fină, conține ribozomi mitocondriali și ADN mitocondrial. Ribozomii mitocondriale sunt de dimensiuni mai mici decât ribozomii citoplasmatici. ADN-ul din mitocondrii are formă de inel și nu formează o legătură cu histonele. Matricea conține enzime implicate în ciclul acidului tricarboxilic și enzime de oxidare a acizilor grași. Unii aminoacizi sunt de asemenea oxidați în matrice. Pe crista mitocondriilor se află lanțul respirator (lanțul de transport al electronilor) - un sistem de conversie a energiei, aici se sintetizează ATP.

Numărul mitocondriilor din celule poate crește datorită creșterii și diviziunii lor. Majoritatea proteinelor mitocondriale sunt sintetizate în afara mitocondriilor și sunt controlate de nucleu; ADN-ul mitocondrial codifică doar câteva proteine \u200b\u200bmitocondriale.

Plastidele

Plastidele sunt organite găsite în organismele fotosintetice (plante, alge). Există mai multe tipuri de plastide: cloroplaste, cromoplaste, leucoplaste, amiloplaste.

ÎN cloroplaste (din grecescul chloros - verde și plastos - sculptat) are loc fotosinteza. Cloroplastele variază ca formă și dimensiune în diferite organisme. Unele dintre ele sunt în formă de castron și destul de mari, altele sunt în formă de stea, sub formă de panglici răsucite în spirală, inele, plase, etc. Astfel de cloroplaste se găsesc în alge (în alge, cloroplastele se numesc cromatofori). Cloroplastele mai frecvente sunt sub formă de boabe rotunjite sau discuri. Numărul lor pe celulă diferă, de asemenea, pentru diferiți reprezentanți. De exemplu, unele alge au un singur cloroplast pe celulă, în timp ce plantele superioare au în medie 10-30 cloroplaste pe celulă, deși există celule care conțin aproximativ o mie de cloroplaste. Datorită predominanței clorofilelor, aceste plastide din algele verzi, euglene și plantele superioare sunt colorate în verde, culoarea acestor plastide din alte alge variază în funcție de combinația și cantitatea de pigmenți suplimentari.

Cloroplastul este limitat de două membrane, exterioare și interioare, fiecare cu grosimea de 7 nm. Membrana interioară formează invaginații în matrice. Matricea cloroplastului conține un număr mare de membrane sub formă de bule plate, numite tilacoizi (din grecescul thylaros - sac). Aceste membrane au pigmenți încorporați - clorofile și carotenoizi. Tilakoidele din plantele superioare sunt colectate în grămezi, ca o coloană de monede, care sunt numite boabe... Pe membranele tilacoidelor are loc faza ușoară a fotosintezei; pe lângă clorofile și carotenoide, în aceste membrane sunt încorporate complexe moleculare ale ATP sintetazei, care transferă protoni în matricea cloroplastului și participă la sinteza ATP.

DIN matrice (prin stroma) se asociază faza întunecată a fotosintezei, deoarece conține enzime implicate în reacțiile întunecate ale legării dioxidului de carbon atmosferic și formării de carbohidrați. În plus, acizii grași și aminoacizii se formează în stroma cloroplastelor. Matricea cloroplastului conține ADN plastid, diferite tipuri de ARN, ribozomi și se depune un produs de rezervă, amidon. ADN-ul cloroplast, la fel ca ADN-ul mitocondrial, diferă de ADN-ul nuclear. Conform caracteristicilor sale, este apropiat de ADN-ul procariotelor, este reprezentat de o moleculă circulară și nu este asociat cu histone. Ribozomii din cloroplaste, la fel ca ribozomii din mitocondrii, sunt mai mici decât ribozomii din citoplasmă. Și la fel ca în mitocondrii, cea mai mare parte a proteinelor cloroplastice sunt controlate de ADN-ul nuclear. Astfel, la fel ca mitocondriile, cloroplastele sunt structuri cu autonomie limitată.

La alge, se formează noi cloroplaste în timpul divizării celor mature. La plantele superioare, o astfel de diviziune este destul de rară. O creștere a numărului de plastide, inclusiv a cloroplastelor, la plantele superioare are loc datorită transformării precursorilor - proplastidelor (din greaca pro - înainte, înainte). Proplastidele se găsesc în țesuturile meristematice, în punctele de creștere a plantelor. Proplastidele sunt vezicule mici (0,4-1 μm) cu două membrane cu conținut nediferențiat. Membrana interioară poate forma mici pliuri. Proplastidele se reproduc prin fisiune. La lumină normală, proplastidele sunt transformate în cloroplaste.

Leucoplastele (din grecescul leuros - alb, incolor) - plastide incolore; spre deosebire de cloroplaste, conținutul lor intern este mai puțin diferențiat, sistemul de membrană nu este dezvoltat în stromă. Se găsesc în plante din țesuturile de depozitare. Sunt adesea dificil de distins de proplastide. În întuneric, depozitează substanțe de rezervă, inclusiv amidon. În lumină, acestea se pot transforma în cloroplaste. În endospermul semințelor, în rizomi și tuberculi, acumularea de amidon în leucoplaste duce la formarea de amiloplaste (din grecul amylon - amidon), în care stroma este umplută cu granule de amidon.

Cromoplastele (din grecescul chroma - culoare) - plastide, colorate în plantele superioare în galben, portocaliu și roșu, care este asociat cu acumularea de pigmenți carotenoizi. Aceste plastide sunt formate din cloroplaste (cu îmbătrânirea frunzelor, dezvoltarea petalelor florilor, coacerea fructelor) și mai rar din leucoplaste (de exemplu, în legumele rădăcinii morcovilor). În același timp, numărul membranelor scade, clorofila și amidonul dispar, iar carotenoizii se acumulează.

Componente nemembrane

Ribozom

Ribozomul este un organoid celular non-membranar pe care apare sinteza proteinelor în celulă. Ribozomii sunt localizați pe membranele ER granulare, în citoplasmă și în nucleu. Ribozomii sunt compuși din molecule de proteine \u200b\u200bcare nu se repetă și mai multe molecule de ARNr. Ribozomii procariotelor și eucariotelelor împărtășesc aceleași principii de organizare și funcționare, dar diferă prin dimensiunea și caracteristicile lor moleculare.

Ribozomul este format din două subunități inegale - mare și mică. În celulele procariote, ele se numesc subunități 5OS și 3OS, în celulele eucariote - 6OS și 4OS. S este coeficientul de sedimentare (latin sedimentum - sediment), care caracterizează viteza de sedimentare a unei particule în timpul ultracentrifugării și depinde de greutatea moleculară și configurația spațială a particulei. Subunitatea 3OS conține 1 moleculă de 168 ARNr și 21 molecule proteice, subunitatea 5OS conține 2 molecule ARN (5S și 23S) și 34 molecule proteice. Subunitățile ribozomilor eucariote conțin mai multe proteine \u200b\u200b(aproximativ 80) și molecule de ARNr. Mitocondriile și cloroplastele conțin, de asemenea, ribozomi care sunt aproape de ribozomii procariotelor.

Sistemul musculo-scheletic (citoschelet)

Conceptul de citoschelet a fost exprimat la începutul secolului al XX-lea de către omul de știință rus remarcabil NK Koltsov și doar cu ajutorul unui microscop electronic a fost redescoperit acest sistem. Citoschelet constă din complexe de proteine \u200b\u200bfilamentoase neramificate - filamente... Există trei sisteme de filamente care diferă prin compoziția chimică, ultrastructură și funcții - microfilamente (de exemplu, în celulele musculare), microtubuli (mulți în celulele pigmentare) și filamente intermediare (de exemplu, în celulele epidermei pielii). Citoscheletul participă la procesele de mișcare în interiorul celulei sau celulele în sine și îndeplinește un rol osos scheletal. Este absent în procariote.

Microfilamente au un diametru de 6 nm și constau în principal din proteină actină, a cărei polimerizare formează o fibrilă subțire sub forma unei panglici spiralate blânde. Împreună cu proteina miozină, face parte din fibrilele contractile - miofibrilele. Microfilamentele se găsesc în toate celulele eucariote. În celulele non-musculare, ele pot face parte din aparatul contractil și pot participa la formarea structurilor scheletice rigide. Multe celule epiteliale sunt dens acoperite cu excrescențe ale membranei citoplasmatice - microvili, în interiorul căreia există un pachet dens de 20-30 de filamente de actină, care conferă rigiditate și rezistență microviliștilor.

Microtubuli au un diametru de 25 nm și constau în principal din proteina tubulină, care formează tuburi goale când este polimerizată. Microtubulii se găsesc în citoplasma celulelor interfazice singure, în mănunchiuri sau ca parte a centriolilor, corpurilor bazale, în cili și flageli și fac parte din fusul de diviziune. Microtubulii sunt structuri dinamice și se pot forma și dezasambla rapid. Funcția lor este scheletică și motorie.

Nu există nicio diferență fundamentală în organizarea fină a cililor și a flagelilor. La animale, ciliile sunt caracteristice celulelor epiteliale ciliate, numărul lor poate ajunge la 10-14 mii pe celulă într-un pantof. Flagelii se găsesc în gametii de alge, spermatozoizii animalelor, sporii de reproducere asexuată a algelor, unele ciuperci, mușchi, ferigi etc. În interior este un axonem, format din 9 dublete de microtubuli de-a lungul periferiei și o pereche de microtubuli în centru. Partea inferioară a flagelului și a ciliilor este scufundată în citoplasmă - corpul bazalformat din 9 triplete de microtubuli. Corpusculul bazal și axonemul formează un singur întreg. La baza cililor și flagelilor, există adesea mănunchiuri de microfibrile și microtubuli - rădăcini.

Filamente intermediare au un diametru de aproximativ 10 nm și sunt formate din proteine \u200b\u200bdiferite, dar înrudite. Este cel mai stabil și cel mai longeviv citoschelet. Acestea sunt localizate în principal în zona perinucleară și în mănunchiuri de fibrile care se extind până la periferia celulelor. Sunt deosebit de abundente în celulele expuse la stres mecanic.

Centrul celular

Centrul celular - structura citoplasmei, care este sursa creșterii microtubulilor, un fel de centru al organizării lor. Centrul celular este înțeles ca un set centriol și centrosfere... Centriolii sunt de obicei localizați în centrul geometric al celulei. Aceste structuri sunt obligatorii pentru celulele animale și se găsesc și în unele alge și sunt absente la plantele superioare, la un număr de protozoare și ciuperci. În divizarea celulelor, acestea participă la formarea fusului de diviziune. Centriolii constau din 9 triplete de microtubuli, formând un cilindru gol de aproximativ 0,15 µm lățime și 0,3-0,5 µm lungime. Există 2 centrioli în celulele interfazice. Centrosfera înconjoară centrioli și este un set de structuri suplimentare: rădăcini fibroase striate, microtubuli suplimentari, focare de convergență a microtubulilor. În centrosferă, microtubulii diferă radial de zona centriolului.

κύτος „Cușcă” și πλάσμα bldg. „Conținut”) - mediul intern al unei celule vii sau decedate, cu excepția nucleului și vacuolului, limitat de membrana plasmatică. Include hialoplasma - principala substanță transparentă a citoplasmei, componentele celulare obligatorii din ea - organite, precum și diverse structuri nepermanente - incluziuni.

Citoplasma conține toate tipurile de substanțe organice și anorganice. De asemenea, conține deșeuri metabolice insolubile și rezervă nutrienți. Principala substanță a citoplasmei este apa.

Citoplasma se mișcă în mod constant, se revarsă în interiorul unei celule vii, deplasând împreună cu ea diverse substanțe, incluziuni și organite. Această mișcare se numește cicloză. Toate procesele metabolice au loc în el.

Citoplasma este capabilă de creștere și reproducere și, dacă este parțial îndepărtată, poate fi restaurată. Cu toate acestea, citoplasma funcționează în mod normal numai în prezența unui nucleu. Fără ea, citoplasma nu poate exista mult timp, la fel ca nucleul fără citoplasmă.

Cel mai important rol al citoplasmei este acela de a uni toate structurile celulare (componentele) și de a asigura interacțiunea lor chimică. Citoplasma menține și turgenta (volumul) celulei, menținând temperatura.

Fundația Wikimedia. 2010.

Sinonime:

Vedeți ce este „Citoplasma” în alte dicționare:

Citoplasma ... Spelling dictionary-reference

CITOPLASMUL, o substanță asemănătoare jeleului din interiorul celulei, care înconjoară NUCLEUL. Citoplasma este complexă și conține diverse corpuri numite organite care îndeplinesc funcții specifice în procesul metabolic. Proteinele sunt produse în citoplasmă, ... ... Dicționar enciclopedic științific și tehnic

Sarcoplasma Dicționar de sinonime rusești. citoplasmă n., număr de sinonime: 5 axoplasme (1) ... Dicționar sinonim

- (din cito ... și plasmă) partea extra-nucleară a protoplasmei celulelor animale și vegetale. Constă în hialoplasmă, care conține organite și alte incluziuni ... Dicționar enciclopedic mare

- (din cito ... și plasmă), o parte obligatorie a celulei, închisă între plasmatic. membrana și nucleul; sistem coloidal multifazic foarte ordonat de hialoplasmă cu organite situate în el. Uneori se numește Ts. doar hialoplasma. Pentru Ts ... ... Dicționar enciclopedic biologic

Numele propus de Stasberger pentru a desemna protoplasma celulei, spre deosebire de protoplasma nucleului sau nucleoplasma ... Enciclopedia lui Brockhaus și Efron

citoplasma - Componenta coloidală a celulei, care conține organite și incluziuni Subiecte de biotehnologie citoplasmă EN ... Ghidul traducătorului tehnic

Citoplasma - (din cito ... și plasmă sculptată, modelată), conținutul interior al celulei (cu excepția nucleului), înconjurat de o membrană. Se compune din hialoplasmă (soluție coloidală complexă) și diverse structuri (organite) cufundate în ea. În citoplasmă ... ... Dicționar enciclopedic ilustrat

Citoplasma - * citaplasma * citoplasma Protoplasma unei celule fără nucleu celular, în care au loc majoritatea proceselor celulare. Ts. Constă din reticulul endoplasmatic (vezi) și o serie de alte organite (vezi) situate în mediul intern principal al celulei, ... ... Genetica. dicționar enciclopedic

S; g. Biol. Partea extra-nucleară a protoplasmei organismelor animale și vegetale. ◁ Citoplasmatic, oh, oh. * * * citoplasma (din cito ... și plasmă), partea extra-nucleară a protoplasmei celulelor animale și vegetale. Constă în hialoplasmă, în care ... ... dicționar enciclopedic