نوع الدرس: مجموع.

طُرق: لفظي، بصري، عملي، البحث عن المشاكل.

أهداف الدرس

التعليمية: تعميق معرفة الطلاب ببنية الخلايا حقيقية النواة، وتعليمهم كيفية تطبيقها في الفصول العملية.

التطويرية: تحسين مهارات الطلاب في العمل بها المواد التعليمية; تطوير تفكير الطلاب من خلال تقديم مهام لمقارنة الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة، والخلايا النباتية والخلايا الحيوانية، وتحديد السمات المتشابهة والمميزة.

معدات: ملصق "بنية الغشاء السيتوبلازمي"؛ بطاقات المهام؛ نشرة (بنية الخلية بدائية النواة، الخلية النباتية النموذجية، بنية الخلية الحيوانية).

اتصالات متعددة التخصصات: علم النبات وعلم الحيوان وعلم التشريح البشري وعلم وظائف الأعضاء.

خطة الدرس

I. اللحظة التنظيمية

التحقق من الاستعداد للدرس.
التحقق من قائمة الطلاب.
توصيل موضوع الدرس وأهدافه.

ثانيا. تعلم مواد جديدة

تقسيم الكائنات الحية إلى مؤيدة وحقيقية النواة

تتنوع الخلايا بشكل كبير: بعضها مستدير الشكل، والبعض الآخر يشبه النجوم ذات الأشعة الكثيرة، والبعض الآخر ممدود، وما إلى ذلك. وتختلف الخلايا أيضًا في الحجم - بدءًا من الأصغر حجمًا، الذي يصعب تمييزه بالمجهر الضوئي، إلى الخلايا المرئية تمامًا بالعين المجردة (على سبيل المثال، بيض الأسماك والضفادع).

وأي بيضة غير مخصبة، بما في ذلك بيض الديناصورات المتحجر العملاق المحفوظة في متاحف الحفريات، كانت أيضًا في السابق خلايا حية. ومع ذلك، إذا كنا نتحدث عن العناصر الرئيسية الهيكل الداخلي، جميع الخلايا متشابهة مع بعضها البعض.

بدائيات النوى (من اللات. طليعة- قبل، في وقت سابق، بدلا من واليونانية. كاريون- النواة) هي كائنات حية لا تحتوي خلاياها على نواة محاطة بغشاء، أي. جميع البكتيريا، بما في ذلك البكتيريا العتيقة والبكتيريا الزرقاء. الرقم الإجماليهناك حوالي 6000 نوع من بدائيات النوى، وجميع المعلومات الوراثية للخلية بدائية النواة (الجينوفور) موجودة في جزيء DNA دائري واحد. الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء غائبة، ويتم تنفيذ وظائف التنفس أو التمثيل الضوئي، التي تزود الخلية بالطاقة، عن طريق غشاء البلازما (الشكل 1). تتكاثر بدائيات النوى دون عملية جنسية واضحة عن طريق الانقسام إلى قسمين. بدائيات النوى قادرة على تنفيذ عدد من العمليات الفسيولوجية المحددة: فهي تثبت النيتروجين الجزيئي، وتقوم بتخمير حمض اللاكتيك، وتحلل الخشب، وتؤكسد الكبريت والحديد.

بعد محادثة تمهيدية، يراجع الطلاب بنية الخلية بدائية النواة، ويقارنون السمات الهيكلية الرئيسية بأنواع الخلايا حقيقية النواة (الشكل 1).

حقيقيات النواة - هذا كائنات أعلىوجود نواة محددة بوضوح، والتي يتم فصلها عن السيتوبلازم بواسطة غشاء (الغشاء النووي). تشمل حقيقيات النوى جميع الحيوانات والنباتات العليا، بالإضافة إلى الطحالب وحيدة الخلية ومتعددة الخلايا والفطريات والأوالي. الحمض النووي النووي في حقيقيات النوى موجود في الكروموسومات. تحتوي حقيقيات النوى على عضيات خلوية محاطة بأغشية.

الاختلافات بين حقيقيات النوى وبدائيات النوى

– تحتوي حقيقيات النوى على نواة حقيقية: الجهاز الوراثي للخلية حقيقية النواة محمي بغشاء مشابه لغشاء الخلية نفسها.
– العضيات الموجودة في السيتوبلازم محاطة بغشاء.

هيكل الخلايا النباتية والحيوانية

خلية أي كائن حي هي نظام. وهو يتألف من ثلاثة أجزاء مترابطة: القشرة والنواة والسيتوبلازم.

في دراستك لعلم النبات وعلم الحيوان والتشريح البشري، أصبحت على دراية ببنية الأنواع المختلفة من الخلايا. دعونا نراجع هذه المادة بإيجاز.

التمرين 1.استناداً إلى الشكل 2، حدد الكائنات الحية وأنواع الأنسجة التي تتوافق معها الخلايا المرقمة من 1 إلى 12. ما الذي يحدد شكلها؟

هيكل ووظائف عضيات الخلايا النباتية والحيوانية

باستخدام الشكلين 3 و4 وقاموس الأحياء والكتاب المدرسي، يكمل الطلاب جدولًا يقارن بين الخلايا الحيوانية والنباتية.

طاولة. هيكل ووظائف عضيات الخلايا النباتية والحيوانية

عضيات الخلية	هيكل العضيات	وظيفة	وجود العضيات في الخلايا
			النباتات	الحيوانات
البلاستيدات الخضراء	وهو نوع من البلاستيد	تلوين النباتات في اللون الاخضر، ويحدث فيه التمثيل الضوئي
ليوكوبلاست	تتكون القشرة من غشائين أوليين؛ داخليًا، ينمو في السدى، ويشكل عددًا قليلًا من الثايلاكويدات	يجمع ويتراكم النشا والزيوت والبروتينات
كروموبلاست	البلاستيدات ذات الألوان الصفراء والبرتقالية والحمراء، اللون يرجع إلى أصباغ - الكاروتينات	اللون الأحمر والأصفر لأوراق الخريف والفواكه العصيرية وما إلى ذلك.
	يشغل ما يصل إلى 90% من حجم الخلية الناضجة، المليئة بعصارة الخلية	الحفاظ على التورم وتراكم المواد الاحتياطية والمنتجات الأيضية وتنظيم الضغط الاسموزي وما إلى ذلك.
أنابيب مجهرية	يتكون من بروتين التوبولين الموجود بالقرب من الغشاء البلازمي	يشاركون في ترسب السليلوز على جدران الخلايا وحركة العضيات المختلفة في السيتوبلازم. أثناء انقسام الخلايا، تشكل الأنابيب الدقيقة أساس بنية المغزل
غشاء البلازما (PMM)	يتكون من طبقة دهنية ثنائية تتخللها بروتينات مغمورة في أعماق متفاوتة	الحاجز، نقل المواد، التواصل بين الخلايا
EPR السلس	نظام الأنابيب المسطحة والمتفرعة	ينفذ تخليق وإطلاق الدهون
EPR الخام	حصلت على اسمها بسبب وجود عدد كبير من الريبوسومات على سطحها.	تخليق البروتين وتراكمه وتحويله لتحرره من الخلية إلى الخارج
	محاطة بغشاء نووي مزدوج ذو مسام. يشكل الغشاء النووي الخارجي بنية مستمرة مع غشاء ER. تحتوي على نواة واحدة أو أكثر	حامل للمعلومات الوراثية، مركز لتنظيم نشاط الخلايا
جدار الخلية	يتكون من جزيئات طويلة من السليلوز مرتبة في حزم تسمى الألياف الدقيقة	الإطار الخارجي، قذيفة واقية
روابط بلازمية	قنوات سيتوبلازمية صغيرة تخترق جدران الخلايا	توحيد البروتوبلاستات من الخلايا المجاورة
الميتوكوندريا		تركيب ATP (تخزين الطاقة)
جهاز جولجي	يتكون من كومة من الأكياس المسطحة تسمى الصهاريج أو الدكتيوزومات	تخليق السكريات، وتشكيل CPM والجسيمات الحالة
الجسيمات المحللة		الهضم داخل الخلايا
الريبوسومات	تتكون من وحدتين فرعيتين غير متساويتين - الكبيرة والصغيرة، والتي يمكن فصلها	موقع التخليق الحيوي للبروتين
السيتوبلازم	يتكون من الماء مع عدد كبير من المواد الذائبة التي تحتوي على الجلوكوز والبروتينات والأيونات	وهو يضم عضيات خلوية أخرى وينفذ جميع عمليات التمثيل الغذائي الخلوي.
خيوط دقيقة	الألياف المصنوعة من بروتين الأكتين، عادة ما يتم ترتيبها في حزم بالقرب من سطح الخلايا	المشاركة في حركة الخلية وتغيير شكلها
المريكزات	قد يكون جزءًا من الجهاز الانقسامي للخلية. تحتوي الخلية الثنائية الصبغية على زوجين من المريكزات	المشاركة في عملية انقسام الخلايا عند الحيوانات؛ في حدائق الحيوان من الطحالب والطحالب والأوالي تشكل أجسامًا قاعدية من الأهداب
ميكروفيلي	نتوءات غشاء البلازما	إنها تزيد من السطح الخارجي للخلية، وتشكل الزغيبات الصغيرة مجتمعة حدود الخلية

الاستنتاجات

1. يعتبر جدار الخلية والبلاستيدات والفجوة المركزية فريدة من نوعها بالنسبة للخلايا النباتية.
2. الجسيمات الحالة، المريكزات، الزغيبات موجودة بشكل رئيسي فقط في خلايا الكائنات الحيوانية.
3. جميع العضيات الأخرى هي من سمات الخلايا النباتية والحيوانية.

هيكل غشاء الخلية

يقع غشاء الخلية على السطح الخارجي للخلية، ويفصل الأخيرة عن البيئة الخارجية أو الداخلية للجسم. أساسها هو البلازما (غشاء الخلية) ومكون البروتين الكربوهيدرات.

وظائف غشاء الخلية:

– يحافظ على شكل الخلية ويعطي قوة ميكانيكية للخلية والجسم ككل؛
- يحمي الخلية من ضرر ميكانيكيودخول المركبات الضارة إليه؛
- ينفذ التعرف على الإشارات الجزيئية؛
– ينظم عملية التمثيل الغذائي بين الخلية والبيئة.
- ينفذ التفاعل بين الخلايا في كائن متعدد الخلايا.

وظيفة جدار الخلية:

– يمثل إطارًا خارجيًا – غلافًا واقيًا؛
– يوفر نقل المواد (الماء والأملاح والعديد من الجزيئات التي تمر عبر جدار الخلية المواد العضوية).

الطبقة الخارجية للخلايا الحيوانية، على عكس جدران الخلايا النباتية، رقيقة جدًا ومرنة. وهو غير مرئي تحت المجهر الضوئي ويتكون من مجموعة متنوعة من السكريات والبروتينات. طبقة سطحيةتسمى الخلايا الحيوانية مركب السكر، يقوم بوظيفة الارتباط المباشر للخلايا الحيوانية مع البيئة الخارجية، بكل المواد المحيطة بها، لكنه لا يلعب دوراً مسانداً.

يوجد تحت الكأس السكري للخلية الحيوانية وجدار الخلية للخلية النباتية غشاء بلازمي يحده مباشرة السيتوبلازم. يتكون غشاء البلازما من البروتينات والدهون. يتم ترتيبها بطريقة منظمة بسبب الاختلاف التفاعلات الكيميائيةمعاً. يتم ترتيب جزيئات الدهون في الغشاء البلازمي في صفين وتشكل طبقة دهنية ثنائية مستمرة. لا تشكل جزيئات البروتين طبقة مستمرة، فهي موجودة في الطبقة الدهنية، وتغرق فيها إلى أعماق مختلفة. جزيئات البروتينات والدهون متحركة.

وظائف الغشاء البلازمي:

- يشكل حاجزاً يفصل محتويات الخلية الداخلية عنها بيئة خارجية;
- يوفر نقل المواد؛
– يوفر التواصل بين الخلايا في أنسجة الكائنات متعددة الخلايا.

دخول المواد إلى الخلية

سطح الخلية ليس مستمرا. يوجد في الغشاء السيتوبلازمي العديد من الثقوب الصغيرة - المسام التي من خلالها، بمساعدة أو بدون مساعدة بروتينات خاصة، يمكن للأيونات والجزيئات الصغيرة أن تخترق الخلية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لبعض الأيونات والجزيئات الصغيرة أن تدخل الخلية مباشرة عبر الغشاء. إن دخول الأيونات والجزيئات الأكثر أهمية إلى الخلية لا يعد انتشارًا سلبيًا، ولكنه نقل نشط، مما يتطلب إنفاق الطاقة. نقل المواد انتقائي. تسمى النفاذية الانتقائية لغشاء الخلية شبه نفاذية.

بواسطة البلعمةتدخل جزيئات كبيرة من المواد العضوية، مثل البروتينات والسكريات وجزيئات الطعام والبكتيريا إلى الخلية. تحدث البلعمة بمشاركة غشاء البلازما. عند النقطة التي يتلامس فيها سطح الخلية مع جسيم من أي مادة كثيفة، ينحني الغشاء ويشكل منخفضًا ويحيط بالجسيم المغمور داخل الخلية في “كبسولة غشائية”. تتشكل فجوة هضمية، ويتم فيها هضم المواد العضوية التي تدخل الخلية.

تتغذى الأميبات والأهداب والكريات البيض في الحيوانات والبشر عن طريق البلعمة. تمتص الكريات البيض البكتيريا، بالإضافة إلى مجموعة متنوعة من الجزيئات الصلبة التي تدخل الجسم عن طريق الخطأ، وبالتالي تحميه منها البكتيريا المسببة للأمراض. يمنع الجدار الخلوي للنباتات والبكتيريا والطحالب الخضراء المزرقة البلعمة، وبالتالي لا يتحقق فيها طريق دخول المواد إلى الخلية.

كما أن قطرات السائل التي تحتوي على مواد مختلفة في حالة مذابة ومعلقة تخترق الخلية عن طريق الغشاء البلازمي، وسميت هذه الظاهرة احتساء الخلايا. عملية امتصاص السوائل تشبه البلعمة. يتم غمر قطرة من السائل في السيتوبلازم في "حزمة الغشاء". يبدأ هضم المواد العضوية التي تدخل الخلية مع الماء تحت تأثير الإنزيمات الموجودة في السيتوبلازم. ينتشر مرض كثرة الخلايا على نطاق واسع في الطبيعة ويتم تنفيذه بواسطة خلايا جميع الحيوانات.

ثالثا. تعزيز المواد المستفادة

أي أثنين مجموعات كبيرةهل تنقسم جميع الكائنات الحية حسب بنية نواتها؟
ما هي العضيات المميزة للخلايا النباتية فقط؟
ما هي العضيات التي تنفرد بها الخلايا الحيوانية؟
كيف يختلف هيكل غشاء الخلية للنباتات والحيوانات؟
ما الطريقتان اللتان تدخل بهما المواد إلى الخلية؟
ما هي أهمية البلعمة للحيوانات؟

عضيات الخلية -الأعضاء الخلوية المستمرة، الهياكل التي تضمن تنفيذ عدد من الوظائف خلال حياة الخلية: الحفاظ على المعلومات الوراثية ونقلها، والحركة، والانقسام، ونقل المواد، والتوليف وغيرها.

إلى عضيات الخلايا حقيقية النواة يشمل:

• الكروموسومات.
• الريبوسومات.
• الميتوكوندريا؛
• غشاء الخلية؛
• خيوط دقيقة.
• أنابيب مجهرية؛
• مجمع جولجي
• الشبكة الأندوبلازمية؛
• الجسيمات المحللة.

تُصنف النواة أيضًا عادةً على أنها عضية من الخلايا حقيقية النواة. السمة الرئيسية للخلية النباتية هي وجود البلاستيدات.

هيكل الخلية النباتية:

عادة، تحتوي الخلية النباتية على:

• غشاء؛
• السيتوبلازم مع العضيات.
• غلاف السليلوز.
• فجوات مع عصارة الخلية.
• جوهر.

هيكل الخلية الحيوانية:

يتكون تركيب الخلية الحيوانية من :

• السيتوبلازم مع العضيات.
• نواة مع الكروموسومات.
• وجود الغشاء الخارجي.

ما هي الوظيفة التي تؤديها العضيات الخلوية - الجدول

اسم عضوي	هيكل عضوي	وظائف العضو العضوي
الشبكة الإندوبلازمية (ER)	نظام من الطبقات المسطحة التي تخلق التجاويف والقنوات. هناك نوعان: ناعم وحبيبي (يوجد ريبوسومات).	1. يقسم سيتوبلازم الخلية إلى مساحات معزولة من أجل فصل معظم التفاعلات المتوازية. 2. يتم تصنيع الكربوهيدرات والدهون على ER السلس، ويتم تصنيع البروتينات على ER الحبيبي. 3. اللازمة للتسليم والتداول العناصر الغذائيةداخل الخلية.
الميتوكوندريا	تتراوح الأحجام من 1 إلى 7 ميكرون. يمكن أن يصل عدد الميتوكوندريا إلى عشرات الآلاف في الخلية. يتمتع الغلاف الخارجي للميتوكوندريا ببنية غشاء مزدوج. الغشاء الخارجي أملس. يتكون الجزء الداخلي من نتوءات صليبية مع إنزيمات الجهاز التنفسي.	1. توفير تركيب ATP. 2. وظيفة الطاقة.
غشاء الخلية	لديها هيكل من ثلاث طبقات. يحتوي على الدهون من ثلاث فئات: الدهون الفوسفاتية، والجليكوليبيدات، والكوليسترول.	1. الحفاظ على بنية الغشاء. 2. حركة الجزيئات المختلفة. 3. النفاذية الانتقائية. 4. استقبال وتغيير الإشارات من البيئة.
جوهر	أكبر عضية تقع في غلاف من غشائين. يحتوي على الكروماتين ويحتوي أيضًا على بنية "النواة".	1. تخزين المعلومات الوراثية، وكذلك نقلها إلى الخلايا الوليدة أثناء عملية الانقسام. 2. تحتوي الكروموسومات على الحمض النووي. 3. تتشكل الريبوسومات في النواة. 4. التحكم في نشاط الخلية.
الريبوسومات	عضيات صغيرة لها شكل كروي أو إهليلجي. القطر عادة 15-30 نانومتر.	1. توفير تخليق البروتين.
السيتوبلازم	البيئة الداخلية للخلية، والتي تحتوي على النواة والعضيات الأخرى. الهيكل ناعم الحبيبات وشبه سائل.	1. وظيفة النقل. 2. ضروري لتفاعل العضيات. 2. ينظم معدل العمليات البيوكيميائية الأيضية.
الجسيمات المحللة	كيس غشائي كروي عادي مملوء بالإنزيمات الهاضمة.	1. وظائف مختلفةوالتي ترتبط بتفكك الجزيئات أو الهياكل.

عضيات الخلية - فيديو

العضيات – المكونات الدائمة والأساسية للخلايا. مناطق متخصصة من سيتوبلازم الخلية لها بنية محددة وتؤدي وظائف محددة في الخلية.هناك عضويات للأغراض العامة والخاصة.

توجد العضيات ذات الأغراض العامة في معظم الخلايا (الشبكة الإندوبلازمية، الميتوكوندريا، البلاستيدات، مجمع جولجي، الجسيمات الحالة، الفجوات، مركز الخلية، الريبوسومات). العضيات ذات الأغراض الخاصة هي سمة مميزة فقط للخلايا المتخصصة (الليف العضلي، الأسواط، الأهداب، الفجوات الانقباضية والهضمية). العضيات (باستثناء الريبوسومات ومركز الخلية) لها بنية غشائية.

الشبكة الإندوبلازمية (ER) – هذا نظام متفرع من التجاويف والأنابيب والقنوات المترابطة التي تتكون من أغشية أولية وتخترق سمك الخلية بالكامل.افتتح في عام 1943 من قبل بورتر. يوجد بشكل خاص العديد من قنوات الشبكة الإندوبلازمية في الخلايا ذات التمثيل الغذائي المكثف. في المتوسط، يتراوح حجم EPS من 30% إلى 50% من إجمالي حجم الخلية. EPS قابل للتغيير. شكل الثغرات الداخلية والقانا

الأسماك وحجمها وموقعها في الخلية وكميتها تتغير خلال الحياة. الخلية أكثر تطوراً في الحيوانات. ترتبط الشبكة العصبية شكليًا ووظيفيًا بالطبقة الحدودية للسيتوبلازم والغلاف النووي والريبوسومات ومعقد جولجي والفجوات، وتشكل معًا نظامًا وظيفيًا وهيكليًا واحدًا لعملية التمثيل الغذائي والطاقة وحركة المواد داخل الخلية. . تتراكم الميتوكوندريا والبلاستيدات بالقرب من الشبكة الإندوبلازمية.

هناك نوعان من EPS: خشن وسلس. تتمركز إنزيمات أنظمة تخليق الدهون والكربوهيدرات على أغشية الشبكة الإندوبلازمية الملساء (الحبيبية): يحدث هنا تخليق الكربوهيدرات وجميع الدهون الخلوية تقريبًا. تسود الأغشية من النوع الناعم للشبكة الإندوبلازمية في الخلايا الغدد الدهنية، الكبد (تخليق الجليكوجين)، في الخلايا ذات محتوى عاليالعناصر الغذائية (بذور النباتات). توجد الريبوسومات على غشاء EPS الخشن (الحبيبي)، حيث يحدث التخليق الحيوي للبروتين. يتم تضمين بعض البروتينات التي يتم تصنيعها في غشاء الشبكة الإندوبلازمية، ويدخل الباقي إلى تجويف قنواتها، حيث يتم تحويلها ونقلها إلى مجمع جولجي. يوجد بشكل خاص العديد من الأغشية الخشنة في خلايا الغدة والخلايا العصبية.

أرز. الشبكة الإندوبلازمية الخشنة والملساء.

أرز. نقل المواد عبر النواة – الشبكة الإندوبلازمية (ER) – نظام جولجي المعقد.

وظائف الشبكة الإندوبلازمية:

1) تخليق البروتينات (EPS الخام)، والكربوهيدرات والدهون (EPS السلس)؛

2) نقل المواد، سواء الداخلة إلى الخلية أو المصنعة حديثًا؛

3) تقسيم السيتوبلازم إلى حجرات (مقصورات)، مما يضمن الفصل المكاني لأنظمة الإنزيمات اللازمة لدخولها المتسلسل إلى التفاعلات الكيميائية الحيوية.

الميتوكوندريا - موجودة في جميع أنواع خلايا الكائنات أحادية الخلية ومتعددة الخلايا تقريبًا (باستثناء كريات الدم الحمراء في الثدييات). يختلف عددهم في الخلايا المختلفة ويعتمد على مستوى النشاط الوظيفي للخلية. يوجد في خلية كبد الفئران حوالي 2500 منهم، وفي الخلية التناسلية الذكرية لبعض الرخويات يوجد 20 - 22. ويوجد عدد أكبر منها في العضلة الصدرية للطيور الطائرة مقارنة بالعضلة الصدرية للطيور التي لا تطير.

الميتوكوندريا لها شكل أجسام كروية وبيضاوية واسطوانية. الأبعاد هي 0.2 - 1.0 ميكرون في القطر ويصل إلى 5 - 7 ميكرون في الطول.

أرز. الميتوكوندريا.

يصل طول الأشكال الخيطية إلى 15-20 ميكرون. من الخارج، يحد الميتوكوندريا غشاء خارجي أملس، يشبه في تركيبه البلازما. يشكل الغشاء الداخلي العديد من النتوءات - cristae - ويحتوي على العديد من الإنزيمات، ATP-somes (أجسام الفطر)، المشاركة في عمليات تحويل الطاقة الغذائية إلى طاقة ATP. يعتمد عدد الأعراف على وظيفة الخلية. هناك الكثير من الأعراف في الميتوكوندريا العضلية، فهي تشغل التجويف الداخلي بأكمله للعضية. في ميتوكوندريا الخلايا الجنينية، تكون الأعراف نادرة. في النباتات، غالبًا ما يكون لنمو الغشاء الداخلي شكل أنابيب. يمتلئ تجويف الميتوكوندريا بمصفوفة تحتوي على الماء والأملاح المعدنية وبروتينات الإنزيمات والأحماض الأمينية. تمتلك الميتوكوندريا نظامًا مستقلاً لتخليق البروتين: جزيء DNA دائري، أنواع مختلفةالحمض النووي الريبي (RNA) والريبوسومات أصغر من السيتوبلازم.

ترتبط الميتوكوندريا ارتباطًا وثيقًا بأغشية الشبكة الإندوبلازمية، والتي غالبًا ما تفتح قنواتها مباشرة في الميتوكوندريا. مع زيادة الحمل على العضو وتكثيف العمليات الاصطناعية التي تتطلب الطاقة، تصبح الاتصالات بين EPS والميتوكوندريا عديدة بشكل خاص. يمكن أن يزيد عدد الميتوكوندريا بسرعة عن طريق الانشطار. تعود قدرة الميتوكوندريا على التكاثر إلى وجود جزيء الحمض النووي فيها، الذي يذكرنا بالكروموسوم الدائري للبكتيريا.

وظائف الميتوكوندريا:

1) تخليق مصدر طاقة عالمي - ATP؛

2) التوليف هرمونات الستيرويد;

3) التخليق الحيوي لبروتينات محددة.

البلاستيدات - عضيات ذات بنية غشائية مميزة فقط للخلايا النباتية. تحدث فيها عمليات تخليق الكربوهيدرات والبروتينات والدهون. بناءً على محتوى صبغاتها، يتم تقسيمها إلى ثلاث مجموعات: البلاستيدات الخضراء، والبلاستيدات الملونة، والبلاستيدات البيضاء.

تتمتع البلاستيدات الخضراء بشكل بيضاوي أو على شكل عدسة ثابت نسبيًا. أكبر حجم للقطر هو 4 – 10 ميكرون. يتراوح العدد الموجود في الخلية من بضع وحدات إلى عدة عشرات. يعتمد حجمها وكثافة اللون وعددها وموقعها في الخلية على ظروف الإضاءة والأنواع والحالة الفسيولوجية للنباتات.

أرز. البلاستيدات الخضراء، الهيكل.

هذه هي أجسام البروتين الدهنية، وتتكون من 35-55٪ بروتين، 20-30٪ دهون، 9٪ كلوروفيل، 4-5٪ كاروتينات، 2-4٪ أحماض نووية. تختلف كمية الكربوهيدرات؛ تم اكتشاف كمية معينة من المواد المعدنية: الكلوروفيل - استر حمض ثنائي القاعدة العضوي - الكلوروفيلين والكحولات العضوية - الميثيل (CH 3 OH) والفيتول (C 20 H 39 OH). في النباتات العليا، يوجد الكلوروفيل أ دائمًا في البلاستيدات الخضراء - وله لون أزرق مخضر، والكلوروفيل ب - أصفر-أخضر؛ علاوة على ذلك، فإن محتوى الكلوروفيل أعلى عدة مرات.

بالإضافة إلى الكلوروفيل، تشتمل البلاستيدات الخضراء على أصباغ - كاروتين C 40 H 56 وزانتوفيل C 40 H 56 O 2 وبعض الأصباغ الأخرى (الكاروتينات). في الورقة الخضراء، يتم إخفاء الأقمار الصناعية الصفراء للكلوروفيل بلون أخضر أكثر إشراقا. ومع ذلك، في الخريف، عندما تتساقط الأوراق، يتم تدمير الكلوروفيل في معظم النباتات ومن ثم يتم الكشف عن وجود الكاروتينات في الورقة - تتحول الورقة إلى اللون الأصفر.

البلاستيدات الخضراء مغطاة بقشرة مزدوجة تتكون من أغشية خارجية وداخلية. تحتوي المحتويات الداخلية - السدى - على بنية صفائحية (صفائحية). في سدى عديم اللون، تتميز الجران - أجسام خضراء اللون، 0.3 - 1.7 ميكرومتر. وهي عبارة عن مجموعة من الثايلاكويدات - أجسام مغلقة على شكل حويصلات مسطحة أو أقراص ذات أصل غشائي. يقع الكلوروفيل على شكل طبقة أحادية الجزيئية بين طبقات البروتين والدهون على اتصال وثيق بهما. يعد الترتيب المكاني لجزيئات الصباغ في الهياكل الغشائية للبلاستيدات الخضراء مناسبًا للغاية ويخلق الظروف المثالية لامتصاص الطاقة الإشعاعية ونقلها واستخدامها بشكل أكثر فعالية. تشكل الدهون الطبقات العازلة اللامائية لأغشية البلاستيدات الخضراء اللازمة لعمل سلسلة نقل الإلكترون. يتم تنفيذ دور الروابط في سلسلة نقل الإلكترون بواسطة البروتينات (السيتوكرومات، البلاستوكوينونات، الفيروكسين، البلاستوسيانين) والفردية. العناصر الكيميائية– الحديد والمنغنيز وما إلى ذلك. عدد الحبوب في البلاستيدات الخضراء يتراوح من 20 إلى 200. بين الحبوب، التي تربطها ببعضها البعض، توجد صفائح انسجة. الصفائح الحبيبية والصفائح اللحمية لها بنية غشائية.

يتيح الهيكل الداخلي للبلاستيدات الخضراء إمكانية الفصل المكاني للتفاعلات العديدة والمتنوعة التي تشكل معًا محتوى عملية التمثيل الضوئي.

تحتوي البلاستيدات الخضراء، مثل الميتوكوندريا، على RNA وDNA محددين، بالإضافة إلى ريبوسومات أصغر والترسانة الجزيئية الكاملة اللازمة للتخليق الحيوي للبروتين. تحتوي هذه العضيات على كمية كافية من الرنا المرسال لضمان أقصى نشاط لنظام تصنيع البروتين. وفي الوقت نفسه، تحتوي أيضًا على ما يكفي من الحمض النووي لتشفير بروتينات معينة. تتكاثر عن طريق الانقسام، عن طريق الانقباض البسيط.

لقد ثبت أن البلاستيدات الخضراء يمكنها تغيير شكلها وحجمها وموقعها في الخلية، أي أنها قادرة على التحرك بشكل مستقل (تاكسي البلاستيدات الخضراء). وقد تم العثور على نوعين من البروتينات المقلصة فيها، ومن الواضح أنهما حركة نشطةهذه العضيات في السيتوبلازم.

يتم توزيع البلاستيدات الملونة على نطاق واسع في الأعضاء التوليدية للنباتات. يقومون بتلوين بتلات الزهور (الحوذان، الداليا، عباد الشمس) والفواكه (الطماطم، التوت الروان، الوركين الوردية) باللون الأصفر والبرتقالي والأحمر. في الأعضاء النباتيةالبلاستيدات الملونة أقل شيوعًا.

يرجع لون البلاستيدات الملونة إلى وجود الكاروتينات - الكاروتين والزانتوفيل والليكوبين، والتي توجد في البلاستيدات حالة مختلفة: على شكل بلورات أو محلول دهني أو بالاشتراك مع البروتينات.

تتمتع البلاستيدات الملونة، مقارنة بالبلاستيدات الخضراء، ببنية أبسط - فهي تفتقر إلى البنية الصفائحية. التركيب الكيميائيمختلفة أيضًا: الأصباغ – 20-50%، الدهون حتى 50%، البروتينات – حوالي 20%، الحمض النووي الريبي – 2-3%. يشير هذا إلى نشاط فسيولوجي أقل للبلاستيدات الخضراء.

لا تحتوي البلاستيدات البيضاء على أصباغ وهي عديمة اللون. هذه البلاستيدات الأصغر حجمًا تكون مستديرة أو بيضاوية أو على شكل قضيب. غالبًا ما يتم تجميعها في الخلية حول النواة.

البنية الداخلية أقل تمايزًا مقارنة بالبلاستيدات الخضراء. يقومون بتركيب النشا والدهون والبروتينات. وفقا لهذا، هناك ثلاثة أنواع من الكريات البيض - الأميلوبلاست (النشا)، الأوليوبلاست (الزيوت النباتية) والبروتيوبلاست (البروتينات).

تنشأ البلاستيدات البيضاء من البروبلاستيدات، التي تتشابه معها في الشكل والبنية، وتختلف فقط في الحجم.

جميع البلاستيدات مرتبطة وراثيا ببعضها البعض. تتشكل من البروبلاستيدات - أصغر التكوينات السيتوبلازمية عديمة اللون المشابهة مظهرمع الميتوكوندريا. تم العثور على البروبلاستيدات في الجراثيم والبيض وخلايا نقطة النمو الجنينية. تتشكل البلاستيدات الخضراء (في الضوء) والبلاستيدات البيضاء (في الظلام) مباشرة من البروبلاستيدات، وتتطور البلاستيدات الخضراء منها، وهي المنتج النهائي في تطور البلاستيدات في الخلية.

مجمع جولجي - تم اكتشافه لأول مرة عام 1898 على يد العالم الإيطالي جولجي في الخلايا الحيوانية. هذا هو النظام التجاويف الداخليةوالصهاريج (5-20) تقع بالقرب من بعضها البعض وموازية لبعضها البعض، والفجوات الكبيرة والصغيرة. كل هذه التكوينات لها بنية غشائية وهي عبارة عن أقسام متخصصة من الشبكة الإندوبلازمية. في الخلايا الحيوانية، يتم تطوير مجمع جولجي بشكل أفضل منه في الخلايا النباتية؛ في الأخير يطلق عليه dictyosomes.

أرز. هيكل مجمع جولجي.

تخضع البروتينات والدهون التي تدخل المجمع الصفائحي لتحولات مختلفة، وتتراكم وتفرز وتحزم في حويصلات إفرازية ويتم نقلها إلى وجهتها: إلى هياكل مختلفة داخل الخلية أو خارجها. تقوم أغشية مجمع جولجي أيضًا بتصنيع السكريات وتكوين الليزوزومات. في خلايا الغدة الثديية، يشارك مجمع جولجي في تكوين الحليب، وفي خلايا الكبد - الصفراء.

وظائف مجمع جولجي:

1) تركيز وتجفيف وضغط البروتينات والدهون والسكريات والمواد المركبة في الخلية والتي يتم استلامها من الخارج ؛

2) تجميع المجمعات المعقدة من المواد العضوية وإعدادها لإزالتها من الخلية (السليلوز والهيميسيلولوز في النباتات، والبروتينات السكرية والشحميات السكرية في الحيوانات)؛

3) تخليق السكريات.

4) تشكيل الليزوزومات الأولية.

الجسيمات المحللة - أجسام بيضاوية صغيرة يبلغ قطرها 0.2-2.0 ميكرون. يشغل الموقع المركزي فجوة تحتوي على 40 إنزيمًا مائيًا (وفقًا لمصادر مختلفة 30-60) قادرة على تحطيم البروتينات والأحماض النووية والسكريات والدهون ومواد أخرى في بيئة حمضية (الرقم الهيدروجيني 4.5-5).

يوجد حول هذا التجويف سدى مغطى من الخارج بغشاء أولي. ويسمى تحلل المواد بمساعدة الإنزيمات بالتحلل، ولهذا السبب تسمى العضية بالليزوسوم. يحدث تكوين الليزوزومات في مجمع جولجي. تقترب الليزوزومات الأولية مباشرة من الفجوات المحتبسة أو البلعمية (الإندوسومات) وتصب محتوياتها في تجويفها، وتشكل جسيمات ليسوسومية ثانوية (جسيمات بلعمية)، حيث يحدث هضم المواد. تدخل منتجات التحلل إلى السيتوبلازم من خلال غشاء الليزوزوم ويتم تضمينها في عملية التمثيل الغذائي الإضافية. تسمى الجسيمات الحالة الثانوية التي تحتوي على بقايا المواد غير المهضومة بالأجسام المتبقية. مثال على الليزوزومات الثانوية هي الفجوات الهضمية للطفيليات.

وظائف الليزوزومات:

1) الهضم داخل الخلايا للجزيئات الغذائية الكبيرة والمكونات الأجنبية التي تدخل الخلية أثناء البلعمة الصنوبرية، مما يوفر للخلية مواد خام إضافية لعمليات الكيمياء الحيوية والطاقة؛

2) أثناء الصيام، تقوم الليزوزومات بهضم بعض العضيات وتجديد مخزون العناصر الغذائية لبعض الوقت؛

3) تدمير الأعضاء المؤقتة للأجنة واليرقات (الذيل والخياشيم في الضفدع) أثناء تطور ما بعد الجنين؛

أرز. تشكيل الليزوزوم

الفجوات – تجاويف في سيتوبلازم الخلايا النباتية والطلائعيات مملوءة بالسائل.لديهم شكل الحويصلات والأنابيب الرفيعة وغيرها. تتكون الفجوات من امتدادات الشبكة الإندوبلازمية وحويصلات مجمع جولجي باعتبارها أنحف التجاويف، ثم مع نمو الخلية وتراكم المنتجات الأيضية يزداد حجمها ويقل عددها. عادةً ما تحتوي الخلية المتطورة والمتشكلة على فجوة كبيرة واحدة تحتل موقعًا مركزيًا.

تمتلئ فجوات الخلايا النباتية بعصارة الخلية، وهو محلول مائي من الأحماض العضوية (الماليك، الأكساليك، الستريك، السكريات، الإينولين، الأحماض الأمينية، البروتينات، العفص، القلويدات، الجلوكوزيدات) والمعادن (النترات، الكلوريدات، الفوسفات). مواد.

في الأولانيات، تم العثور على فجوات هضمية وفجوات مقلصة.

وظائف الفجوات:

1) تخزين العناصر الغذائية الاحتياطية وأوعية الإفرازات (في النباتات)؛

2) التعريف والدعم الضغط الاسموزيفي الخلايا

3) توفير الهضم داخل الخلايا في الأولانيات.

أرز. مركز الخلوي.

مركز الخلية تقع عادةً بالقرب من النواة وتتكون من مركزين متعامدين مع بعضهما البعض ومحاطين بالكرة المشعة. كل مريكز عبارة عن جسم أسطواني مجوف يبلغ طوله 0.3-0.5 ميكرومتر وطوله 0.15 ميكرومتر، ويتكون جداره من 9 ثلاثة توائم من الأنابيب الدقيقة. إذا كان المريكز يقع عند قاعدة الهدب أو السوط فإنه يسمى جسم أساسي.

قبل الانقسام، تتباعد المريكزات إلى قطبين متقابلين ويظهر مريكز ابنة بالقرب من كل منهما. من المريكزات الموجودة في أقطاب مختلفة من الخلية، تتشكل الأنابيب الدقيقة التي تنمو تجاه بعضها البعض. وهي تشكل المغزل الانقسامي، الذي يعزز التوزيع الموحد للمادة الوراثية بين الخلايا الوليدة، وهي مركز تنظيم الهيكل الخلوي. ترتبط بعض خيوط المغزل بالكروموسومات. في خلايا النباتات العليا، لا يحتوي مركز الخلية على مريكزات.

المريكزات هي عضيات ذاتية التكاثر في السيتوبلازم. أنها تنشأ نتيجة الازدواجية الموجودة. يحدث هذا عندما تنفصل المريكزات. يحتوي المريكز غير الناضج على 9 أنابيب دقيقة مفردة؛ على ما يبدو، كل أنبوب مجهري هو قالب لتجميع التوائم الثلاثية المميزة للمريكز الناضج.

يتميز الجسيم المركزي بالخلايا الحيوانية وبعض الفطريات والطحالب والطحالب والسراخس.

وظائف مركز الخلية:

1) تكوين أقطاب الانقسام وتكوين الأنابيب الدقيقة المغزلية.

الريبوسومات - عضيات كروية صغيرة يتراوح طولها من 15 إلى 35 نانومتر. وهي تتألف من وحدتين فرعيتين، كبيرة (60S) وصغيرة (40S). تحتوي على حوالي 60% بروتين و40% ريبوسوم RNA. تشكل جزيئات الرنا الريباسي إطارها الهيكلي. ترتبط معظم البروتينات على وجه التحديد بـ أماكن محددةالرنا الريباسي. يتم تضمين بعض البروتينات في الريبوسومات فقط أثناء عملية التخليق الحيوي للبروتين. تتشكل وحدات فرعية من الريبوسوم في النواة. ومن خلال المسام الموجودة في الغلاف النووي يدخلون السيتوبلازم، حيث يقعون إما على غشاء EPA، أو على الجانب الخارجي من الغلاف النووي، أو بحرية في السيتوبلازم. أولاً، يتم تصنيع الرنا الريباسي (rRNAs) على الحمض النووي النووي، والذي يتم بعد ذلك تغطيته ببروتينات الريبوسوم القادمة من السيتوبلازم، وتنقسم إلى الحجم المطلوب وتشكل وحدات فرعية من الريبوسوم. لا توجد ريبوسومات مكتملة التكوين في النواة. يحدث اندماج الوحدات الفرعية في الريبوسوم الكامل في السيتوبلازم، عادةً أثناء عملية التخليق الحيوي للبروتين. بالمقارنة مع الميتوكوندريا والبلاستيدات والخلايا بدائية النواة، تكون الريبوسومات الموجودة في سيتوبلازم الخلايا حقيقية النواة أكبر. يمكنهم دمج 5-70 وحدة في الجسيمات المتعددة.

وظائف الريبوسومات:

1) المشاركة في التخليق الحيوي للبروتين.

أرز. 287. الريبوسوم: 1 - وحدة فرعية صغيرة. 2 - وحدة فرعية كبيرة.

أهداب، سوط – نتوءات السيتوبلازم المغطاة بغشاء أولي ،يوجد تحتها 20 أنبوبًا دقيقًا، تشكل 9 أزواج على طول المحيط واثنتين منفردتين في المركز. في قاعدة الأهداب والسوط توجد أجسام قاعدية. يصل طول السوط إلى 100 ميكرومتر. الأهداب قصيرة – 10-20 ميكرون – سوط. تكون حركة السوط على شكل لولبي، وحركة الأهداب على شكل مجداف. بفضل الأهداب والسوط، تتحرك البكتيريا والطلائعيات والحيوانات الهدبية، وتتحرك الجزيئات أو السوائل (أهداب الظهارة الهدبية الجهاز التنفسي، قنوات البيض)، الخلايا الجرثومية (الحيوانات المنوية).

أرز. هيكل السوط والأهداب في حقيقيات النوى

الادراج - مكونات مؤقتة من السيتوبلازم، تظهر وتختفي.كقاعدة عامة، يتم احتواؤها في الخلايا في مراحل معينة دورة الحياة. تعتمد خصوصية الادراج على خصوصية خلايا وأعضاء الأنسجة المقابلة. تم العثور على الادراج في المقام الأول في الخلايا النباتية. يمكن أن تحدث في الهيالوبلازم، والعضيات المختلفة، وبشكل أقل شيوعًا في جدار الخلية.

من الناحية الوظيفية، تكون المشتملات إما مركبات تمت إزالتها مؤقتًا من استقلاب الخلية (المواد الاحتياطية - حبيبات النشا وقطرات الدهون ورواسب البروتين)، أو المنتجات النهائيةالتمثيل الغذائي (بلورات بعض المواد).

حبوب النشا. هذه هي الادراج الأكثر شيوعا للخلايا النباتية. يتم تخزين النشا في النباتات حصرا على شكل حبيبات النشا. تتشكل فقط في سدى البلاستيدات في الخلايا الحية. أثناء عملية التمثيل الضوئي، تنتج الأوراق الخضراء الاستيعاب، أو أساسينشاء. لا يتراكم النشا الاستيعابي في الأوراق، ويتحلل بسرعة إلى سكريات، ويتدفق إلى أجزاء النبات التي يحدث فيها تراكمه. وهناك يتحول مرة أخرى إلى النشا، وهو ما يسمى ثانوي.يتشكل النشا الثانوي أيضًا مباشرة في الدرنات والجذور والبذور حيث يتم تخزينه. ثم يدعونه إضافي. تسمى الليوكوبلاست التي تتراكم النشا أميلوبلاست. غنية بشكل خاص بالنشا هي البذور والبراعم الموجودة تحت الأرض (الدرنات والبصيلات والجذور) وحمة الأنسجة الموصلة لجذور وسيقان النباتات الخشبية.

قطرات الدهون. توجد في جميع الخلايا النباتية تقريبًا. البذور والفواكه هي أغنى بها. تعتبر الزيوت الدهنية على شكل قطرات دهنية ثاني أهم شكل من أشكال العناصر الغذائية الاحتياطية (بعد النشا). يمكن أن تتراكم في بذور بعض النباتات (عباد الشمس، القطن، إلخ) ما يصل إلى 40% من وزن المادة الجافة.

كقاعدة عامة، تتراكم قطرات الدهون مباشرة في الهيالوبلازم. وهي أجسام كروية، وعادة ما تكون ذات حجم دون المجهري. يمكن أيضًا أن تتراكم قطرات الدهون في الكريات البيض، والتي تسمى elioplasts.

شوائب البروتينتتشكل في عضيات مختلفة من الخلية على شكل رواسب غير متبلورة أو بلورية ذات أشكال وهياكل مختلفة. في أغلب الأحيان، يمكن العثور على بلورات في النواة - في النواة، وأحيانا في الفضاء المحيط بالنواة، وفي كثير من الأحيان في الهيالوبلازم، وسدى البلاستيد، في امتدادات صهاريج ER، والمصفوفة البيروكسيسومية والميتوكوندريا. تحتوي الفجوات على شوائب بروتينية بلورية وغير متبلورة. في العدد الأكبرتوجد بلورات بروتينية في الخلايا المخزنة للبذور الجافة على شكل ما يسمى com.aleurone 3 بقولياتأو أجسام البروتين.

يتم تصنيع بروتينات التخزين بواسطة الريبوسومات أثناء تطور البذور وترسب في الفجوات. عندما تنضج البذور، مصحوبة بالجفاف، تجف فجوات البروتين ويتبلور البروتين. ونتيجة لذلك، في البذور الجافة الناضجة، يتم تحويل فجوات البروتين إلى أجسام بروتينية (حبيبات الأليورون).

العضيات- مكونات الخلية الدائمة والموجودة بالضرورة والتي تؤدي وظائف محددة.

الشبكة الأندوبلازمية

الشبكة الإندوبلازمية (ER)، أو الشبكة الإندوبلازمية (ER)، عبارة عن عضية ذات غشاء واحد. إنه نظام من الأغشية التي تشكل "صهاريج" وقنوات متصلة ببعضها البعض وتحدد مساحة داخلية واحدة - تجاويف EPS. ترتبط الأغشية من جهة بالغشاء السيتوبلازمي ومن جهة أخرى بالغشاء النووي الخارجي. هناك نوعان من EPS: 1) خشن (حبيبي)، يحتوي على الريبوسومات على سطحه، و 2) أملس (عديم الحبيبات)، ولا تحمل أغشيته الريبوسومات.

المهام: 1) نقل المواد من جزء من الخلية إلى جزء آخر، 2) تقسيم السيتوبلازم في الخلية إلى أجزاء ("مقصورات")، 3) تخليق الكربوهيدرات والدهون (ER السلس)، 4) تخليق البروتين (ER الخام)، 5) مكان تكوين جهاز جولجي .

أو مجمع جولجي، عبارة عن عضية ذات غشاء واحد. وتتكون من أكوام من "الصهاريج" المسطحة ذات الحواف الواسعة. ويرتبط بها نظام من الحويصلات الصغيرة ذات الغشاء الواحد (حويصلات جولجي). تتكون كل كومة عادة من 4-6 "صهاريج"، وهي وحدة هيكلية ووظيفية لجهاز جولجي وتسمى dictyosome. يتراوح عدد الدكتيوزومات في الخلية من واحد إلى عدة مئات. في الخلايا النباتية، يتم عزل الدكتيوزومات.

يقع جهاز جولجي عادةً بالقرب من نواة الخلية (في الخلايا الحيوانية، وغالبًا بالقرب من مركز الخلية).

وظائف جهاز جولجي: 1) تراكم البروتينات والدهون والكربوهيدرات، 2) تعديل المواد العضوية الواردة، 3) "تعبئة" البروتينات والدهون والكربوهيدرات في الحويصلات الغشائية، 4) إفراز البروتينات والدهون والكربوهيدرات، 5) تخليق الكربوهيدرات والدهون ، 6) مكان تكوين الليزوزومات وظيفة إفرازيةهو الأهم، وبالتالي فإن جهاز جولجي متطور بشكل جيد في الخلايا الإفرازية.

الجسيمات المحللة

الجسيمات المحللة- عضيات ذات غشاء واحد. وهي عبارة عن فقاعات صغيرة (قطرها من 0.2 إلى 0.8 ميكرون) تحتوي على مجموعة من الإنزيمات المحللة. يتم تصنيع الإنزيمات في الشبكة الإندوبلازمية الخام وتنتقل إلى جهاز جولجي، حيث يتم تعديلها وتعبئتها في حويصلات غشائية، والتي، بعد انفصالها عن جهاز جولجي، تصبح جسيمات الحالة نفسها. يمكن أن يحتوي الليزوزوم على ما بين 20 إلى 60 نوعًا مختلفًا من الإنزيمات المحللة. يسمى تحلل المواد باستخدام الانزيمات تحلل.

هناك: 1) الليزوزومات الأولية, 2) الليزوزومات الثانوية. تسمى الأولية بالليزوزومات المنفصلة عن جهاز جولجي. تعد الليزوزومات الأولية عاملاً يضمن خروج الإنزيمات من الخلية.

تسمى الثانوية الليزوزومات التي تكونت نتيجة اندماج الليزوزومات الأولية مع فجوات داخلية. وفي هذه الحالة تقوم بهضم المواد التي تدخل الخلية عن طريق البلعمة أو الاحتساء، لذلك يمكن تسميتها بالفجوات الهضمية.

الالتهام الذاتي- عملية تدمير الهياكل غير الضرورية للخلية. أولاً، يُحاط الهيكل المراد تدميره بغشاء واحد، ثم تندمج كبسولة الغشاء الناتجة مع الليزوزوم الأولي، مما يؤدي إلى تكوين ليسوسوم ثانوي (فجوة الالتهام الذاتي)، حيث يتم هضم هذا الهيكل. يتم امتصاص منتجات الهضم بواسطة السيتوبلازم في الخلية، لكن بعض المواد تظل غير مهضومة. ويسمى الليزوزوم الثانوي الذي يحتوي على هذه المادة غير المهضومة بالجسم المتبقي. عن طريق الإخراج الخلوي، تتم إزالة الجزيئات غير المهضومة من الخلية.

التحلل الذاتي- التدمير الذاتي للخلية، والذي يحدث بسبب إطلاق محتويات الليزوزوم. عادة، يحدث التحلل الذاتي أثناء التحول (اختفاء الذيل في الشرغوف من الضفادع)، وانقلاب الرحم بعد الولادة، وفي مناطق نخر الأنسجة.

وظائف الليزوزومات: 1) الهضم داخل الخلايا للمواد العضوية، 2) تدمير الهياكل الخلوية وغير الخلوية غير الضرورية، 3) المشاركة في عمليات إعادة تنظيم الخلايا.

الفجوات

الفجوات- العضيات ذات الغشاء الواحد، هي عبارة عن "حاويات" مملوءة محاليل مائيةالمواد العضوية وغير العضوية. يشارك جهاز ER وجهاز Golgi في تكوين الفجوات. تحتوي الخلايا النباتية الصغيرة على العديد من الفجوات الصغيرة، والتي تندمج فيما بينها مع نمو الخلايا وتمايزها لتشكل واحدة كبيرة فجوة المركزية. يمكن أن تشغل الفجوة المركزية ما يصل إلى 95% من حجم الخلية الناضجة، ويتم دفع النواة والعضيات نحو غشاء الخلية. يسمى الغشاء المحيط بالفجوة النباتية بالتونوبلاست. يسمى السائل الذي يملأ فجوة النبات عصارة الخلية. يتضمن تكوين عصارة الخلية الأملاح العضوية وغير العضوية القابلة للذوبان في الماء والسكريات الأحادية والسكريات الثنائية والأحماض الأمينية والمنتجات الأيضية النهائية أو السامة (الجليكوسيدات والقلويدات) وبعض الأصباغ (الأنثوسيانين).

تحتوي الخلايا الحيوانية على فجوات هضمية وبلعمة ذاتية صغيرة تنتمي إلى مجموعة الليزوزومات الثانوية وتحتوي على إنزيمات متحللة. تحتوي الحيوانات وحيدة الخلية أيضًا على فجوات مقلصة تؤدي وظيفة التنظيم التناضحي والإفراز.

وظائف الفجوة: 1) تراكم وتخزين المياه، 2) التنظيم استقلاب الماء والملح، 3) الحفاظ على ضغط التورم، 4) تراكم المستقلبات القابلة للذوبان في الماء، والمغذيات الاحتياطية، 5) تلوين الزهور والفواكه وبالتالي جذب الملقحات وموزعات البذور، 6) انظر وظائف الليزوزومات.

تتشكل الشبكة الإندوبلازمية وجهاز جولجي والجسيمات الحالة والفجوات شبكة فراغية واحدة للخلية، والتي يمكن أن تتحول عناصرها الفردية إلى بعضها البعض.

الميتوكوندريا

1 - الغشاء الخارجي.
2 - الغشاء الداخلي. 3 - مصفوفة. 4 - كريستا؛ 5 - نظام متعدد الانزيمات. 6- DNA دائري .

يختلف شكل وحجم وعدد الميتوكوندريا بشكل كبير. يمكن أن تكون الميتوكوندريا على شكل قضيب، أو مستديرة، أو حلزونية، أو على شكل كوب، أو متفرعة الشكل. يتراوح طول الميتوكوندريا من 1.5 إلى 10 ميكرومتر، وقطرها من 0.25 إلى 1.00 ميكرومتر. يمكن أن يصل عدد الميتوكوندريا في الخلية إلى عدة آلاف ويعتمد على النشاط الأيضي للخلية.

ويحد الميتوكوندريا بغشاءين. الغشاء الخارجي للميتوكوندريا (1) أملس، والغشاء الداخلي (2) يشكل طيات عديدة - cristas(4). تعمل Cristae على زيادة مساحة سطح الغشاء الداخلي الذي توجد عليه أنظمة الإنزيمات المتعددة (5) المشاركة في تخليق جزيئات ATP. يمتلئ الفضاء الداخلي للميتوكوندريا بالمصفوفة (3). تحتوي المصفوفة على حمض نووي دائري (6)، وmRNA محدد، وريبوسومات من النوع بدائيات النواة (نوع 70S)، وإنزيمات دورة كريبس.

لا يرتبط الحمض النووي للميتوكوندريا بالبروتينات ("عارية")، ويرتبط بالغشاء الداخلي للميتوكوندريا ويحمل معلومات حول بنية حوالي 30 بروتينًا. لبناء الميتوكوندريا، هناك حاجة إلى العديد من البروتينات، لذلك يتم احتواء المعلومات حول معظم بروتينات الميتوكوندريا في الحمض النووي النووي، ويتم تصنيع هذه البروتينات في سيتوبلازم الخلية. الميتوكوندريا قادرة على التكاثر المستقل عن طريق الانشطار إلى قسمين. بين الأغشية الخارجية والداخلية هناك خزان البروتونحيث يحدث تراكم H + .

وظائف الميتوكوندريا: 1) تصنيع ATP، 2) تحلل الأكسجين في المواد العضوية.

وفقًا لإحدى الفرضيات (نظرية التوالد الحيوي)، نشأت الميتوكوندريا من كائنات حية بدائية النواة هوائية حرة قديمة، والتي اخترقت الخلية المضيفة عن طريق الخطأ، ثم شكلت معها مجمعًا تكافليًا متبادل المنفعة. البيانات التالية تدعم هذه الفرضية. أولاً، يمتلك الحمض النووي للميتوكوندريا نفس الخصائص الهيكلية للحمض النووي البكتيريا الحديثة(مغلق في حلقة، غير مرتبط بالبروتينات). ثانيا، تنتمي ريبوسومات الميتوكوندريا والريبوسومات البكتيرية إلى نفس النوع - نوع 70S. ثالثًا، آلية انشطار الميتوكوندريا مشابهة لآلية البكتيريا. رابعا، يتم تثبيط تخليق بروتينات الميتوكوندريا والبكتيريا بواسطة نفس المضادات الحيوية.

البلاستيدات

1 - الغشاء الخارجي. 2 - الغشاء الداخلي. 3 - سدى. 4 - ثايلاكويد. 5 - جرانا. 6 - صفائح. 7 - حبوب النشا. 8- قطرات الدهون .

البلاستيدات مميزة فقط للخلايا النباتية. يميز ثلاثة أنواع رئيسية من البلاستيدات: البلاستيدات البيضاء - البلاستيدات عديمة اللون الموجودة في خلايا الأجزاء غير الملونة من النباتات، البلاستيدات الملونة - البلاستيدات الملونة عادة الأصفر والأحمر و زهور البرتقالالبلاستيدات الخضراء هي بلاستيدات خضراء.

البلاستيدات الخضراء.في خلايا النباتات العليا، يكون للبلاستيدات الخضراء شكل عدسة ثنائية التحدب. يتراوح طول البلاستيدات الخضراء من 5 إلى 10 ميكرومتر، وقطرها من 2 إلى 4 ميكرومتر. يحد البلاستيدات الخضراء بغشاءين. الغشاء الخارجي (1) أملس، والداخلي (2) له بنية مطوية معقدة. أصغر طية تسمى ثايلاكويد(4). تسمى مجموعة الثايلاكويدات المرتبة على شكل كومة من العملات المعدنية وجه(5). تحتوي البلاستيدات الخضراء في المتوسط ​​على 40-60 حبة، مرتبة في نمط رقعة الشطرنج. ترتبط الجرانيات ببعضها البعض عن طريق قنوات مسطحة - صفائح(6). تحتوي أغشية الثايلاكويد على أصباغ وإنزيمات التمثيل الضوئي التي توفر تخليق ATP. الصباغ الرئيسي لعملية التمثيل الضوئي هو الكلوروفيل، الذي يحدد اللون الأخضر للبلاستيدات الخضراء.

يمتلئ الفضاء الداخلي للبلاستيدات الخضراء سدى(3). تحتوي السدى على الحمض النووي الدائري "العاري"، والريبوسومات من النوع 70S، وإنزيمات دورة كالفين، وحبوب النشا (7). يوجد داخل كل ثايلاكويد خزان بروتون، ويتراكم H+. البلاستيدات الخضراء، مثل الميتوكوندريا، قادرة على التكاثر المستقل عن طريق الانقسام إلى قسمين. توجد في خلايا الأجزاء الخضراء من النباتات العليا، وخاصة العديد من البلاستيدات الخضراء في الأوراق والفواكه الخضراء. تسمى البلاستيدات الخضراء في النباتات السفلية بالكروماتوفورز.

وظيفة البلاستيدات الخضراء:البناء الضوئي. يُعتقد أن البلاستيدات الخضراء نشأت من البكتيريا الزرقاء القديمة التكافلية (نظرية التكاثر). أساس هذا الافتراض هو تشابه البلاستيدات الخضراء والبكتيريا الحديثة في عدد من الخصائص (الحمض النووي الدائري "العاري" والريبوسومات من النوع 70S وطريقة التكاثر).

الكريات البيض.يختلف الشكل (كروي، مستدير، مقعر، إلخ). يحدها البلاستيدات البيضاء بغشاءين. الغشاء الخارجي أملس، والغشاء الداخلي يتكون من عدد قليل من الثايلاكويدات. تحتوي السدى على الحمض النووي الدائري "العاري"، والريبوسومات من النوع 70S، والإنزيمات اللازمة لتخليق العناصر الغذائية الاحتياطية والتحلل المائي. لا توجد أصباغ. تحتوي خلايا الأعضاء الموجودة تحت الأرض في النبات (الجذور والدرنات والجذور وما إلى ذلك) على عدد كبير من الكريات البيض بشكل خاص. وظيفة الليوكوبلاست:تخليق وتراكم وتخزين العناصر الغذائية الاحتياطية. أميلوبلاست- البلاستيدات البيضاء التي تقوم بتصنيع وتجميع النشا، elioplasts- الزيوت، بروتينوبلاست- البروتينات. يمكن أن تتراكم مواد مختلفة في نفس الكريات البيض.

البلاستيدات الملونة.يحدها غشاءين. الغشاء الخارجي أملس، والغشاء الداخلي إما أملس أو يشكل ثايلاكويدات مفردة. تحتوي السدى على DNA دائري وأصباغ - الكاروتينات، التي تعطي البلاستيدات الملونة اللون الأصفر أو الأحمر أو البرتقالي. يختلف شكل تراكم الأصباغ: على شكل بلورات مذابة في قطرات دهنية (8) وما إلى ذلك. وهي موجودة في خلايا الفواكه الناضجة والبتلات وأوراق الخريف ونادراً ما تحتوي على الخضروات الجذرية. تعتبر البلاستيدات الملونة المرحلة النهائية من تطور البلاستيدات.

وظيفة الكروموبلاستات:تلوين الزهور والفواكه وبالتالي جذب الملقحات وموزعات البذور.

يمكن تشكيل جميع أنواع البلاستيدات من البروبلاستيدات. البروبلاستيدات- العضيات الصغيرة الموجودة في الأنسجة المرستيمية. وبما أن البلاستيدات لها أصل مشترك، فإن التحويلات البينية بينها ممكنة. يمكن أن تتحول البلاستيدات البيضاء إلى البلاستيدات الخضراء (تخضير درنات البطاطس في الضوء)، والبلاستيدات الخضراء - إلى البلاستيدات الخضراء (اصفرار الأوراق واحمرار الثمار). يعتبر تحويل البلاستيدات الخضراء إلى البلاستيدات البيضاء أو البلاستيدات الخضراء أمرًا مستحيلًا.

الريبوسومات

1 - وحدة فرعية كبيرة؛ 2 - وحدة فرعية صغيرة.

الريبوسومات- عضيات غير غشائية يبلغ قطرها حوالي 20 نانومتر. تتكون الريبوسومات من وحدتين فرعيتين - كبيرة وصغيرة، يمكن أن تنفصل فيهما. التركيب الكيميائي للريبوسومات هو البروتينات والرنا الريباسي. تشكل جزيئات الرنا الريباسي 50-63% من كتلة الريبوسوم وتشكل إطاره الهيكلي. هناك نوعان من الريبوسومات: 1) حقيقية النواة (مع ثوابت الترسيب للريبوسوم بأكمله - 80S، وحدة فرعية صغيرة - 40S، كبيرة - 60S) و2) بدائية النواة (70S، 30S، 50S، على التوالي).

تحتوي الريبوسومات من النوع حقيقي النواة على 4 جزيئات rRNA وحوالي 100 جزيء بروتين، بينما يحتوي النوع بدائيات النواة على 3 جزيئات rRNA وحوالي 55 جزيء بروتين. أثناء عملية التخليق الحيوي للبروتين، يمكن للريبوسومات أن "تعمل" منفردة أو تتحد في معقدات. بوليريبوسومات (بوليزومات). في مثل هذه المجمعات ترتبط ببعضها البعض بواسطة جزيء mRNA واحد. تحتوي الخلايا بدائية النواة على ريبوسومات من النوع 70S فقط. تحتوي الخلايا حقيقية النواة على ريبوسومات من النوع 80S (أغشية EPS الخشنة والسيتوبلازم) ونوع 70S (الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء).

تتشكل وحدات فرعية من الريبوسوم حقيقية النواة في النواة. يحدث اندماج الوحدات الفرعية في الريبوسوم الكامل في السيتوبلازم، عادةً أثناء عملية التخليق الحيوي للبروتين.

وظيفة الريبوسومات:تجميع سلسلة عديد الببتيد (تخليق البروتين).

الهيكل الخلوي

الهيكل الخلويتتكون من الأنابيب الدقيقة والألياف الدقيقة. الأنابيب الدقيقة عبارة عن هياكل أسطوانية غير متفرعة. يتراوح طول الأنابيب الدقيقة من 100 ميكرومتر إلى 1 مم، ويبلغ قطرها حوالي 24 نانومتر، وسمك الجدار 5 نانومتر. أساسي مكون كيميائي- بروتين توبولين. يتم تدمير الأنابيب الدقيقة بواسطة الكولشيسين. الخيوط الدقيقة هي خيوط يبلغ قطرها 5-7 نانومتر وتتكون من بروتين الأكتين. تشكل الأنابيب الدقيقة والألياف الدقيقة نسجًا معقدًا في السيتوبلازم. وظائف الهيكل الخلوي: 1) تحديد شكل الخلية، 2) دعم العضيات، 3) تكوين المغزل، 4) المشاركة في حركات الخلية، 5) تنظيم التدفق السيتوبلازمي.

يتضمن اثنين من المريكزات والغلاف المركزي. مريكزعبارة عن أسطوانة، يتكون جدارها من تسع مجموعات من ثلاثة أنابيب دقيقة مندمجة (9 ثلاثية)، متصلة ببعضها البعض على فترات معينة بواسطة روابط متقاطعة. تتحد المريكزات في أزواج حيث تقع بزوايا قائمة على بعضها البعض. قبل انقسام الخلايا، تتباعد المريكزات إلى قطبين متقابلين، ويظهر مريكز ابنة بالقرب من كل منهما. أنها تشكل مغزل الانقسام، مما يساهم في التوزيع المتساوي للمادة الوراثية بين الخلايا الوليدة. في خلايا النباتات العليا (عاريات البذور، كاسيات البذور)، لا يحتوي مركز الخلية على مريكزات. المريكزات هي عضيات ذاتية التكاثر في السيتوبلازم، وهي تنشأ نتيجة لتضاعف المريكزات الموجودة. المهام: 1) ضمان انحراف الكروموسومات إلى أقطاب الخلية أثناء الانقسام أو الانقسام الاختزالي، 2) مركز تنظيم الهيكل الخلوي.

عضويات الحركة

غير موجود في جميع الخلايا. تشمل عضيات الحركة الأهداب (الأهداب ، ظهارة الجهاز التنفسي) ، الأسواط (السوطات ، الحيوانات المنوية) ، الأرجل الكاذبة (جذور الأرجل ، كريات الدم البيضاء) ، اللييفات العضلية ( خلايا العضلات) وإلخ.

الأسواط والأهداب- عضيات على شكل خيط، تمثل محورًا عصبيًا يحده غشاء. أكسونيم هو هيكل أسطواني. يتكون جدار الأسطوانة من تسعة أزواج من الأنابيب الدقيقة، ويوجد في وسطها أنبوبان صغيران منفردان. توجد في قاعدة المحور المحوري أجسام قاعدية، ممثلة بمريكزين متعامدين بشكل متبادل (يتكون كل جسم قاعدي من تسعة ثلاثة توائم من الأنابيب الدقيقة؛ ولا توجد أنابيب دقيقة في مركزها). يصل طول السوط إلى 150 ميكرون، والأهداب أقصر عدة مرات.

اللييفات العضليةتتكون من خيوط عضلية الأكتين والميوسين التي توفر تقلص الخلايا العضلية.

اذهب إلى المحاضرات رقم 6"الخلية حقيقية النواة: السيتوبلازم، غشاء الخلية، بنية ووظائف أغشية الخلايا"

العضيات، والمعروفة أيضًا باسم العضيات، هي أساس التطور السليم للخلية. إنها دائمة، أي هياكل غير قابلة للاختفاء ولها بنية معينة تعتمد عليها الوظائف التي تؤديها بشكل مباشر. هناك الأنواع التالية من العضيات: الغشاء المزدوج والغشاء المفرد. هيكل ووظائف عضيات الخلية تستحق انتباه خاصللدراسة النظرية والعملية، إن أمكن، لأن هذه الهياكل، على الرغم من صغر حجمها، والتي لا يمكن تمييزها بدون مجهر، تضمن الحفاظ على حيوية جميع الأعضاء دون استثناء والكائن الحي ككل.

العضيات ذات الغشاء المزدوج هي البلاستيدات ونواة الخلية والميتوكوندريا. عضيات ذات غشاء واحد في الجهاز الفراغي، وهي: eps، الليزوزومات، مجمع جولجي (جهاز)، فجوات مختلفة. هناك أيضًا عضيات غير غشائية - مركز الخلية والريبوسومات. من الخصائص الشائعة لأنواع أغشية العضيات أنها تتشكل من أغشية بيولوجية. تختلف الخلية النباتية في بنيتها عن الخلية الحيوانية، وهو ما يتم تسهيله على الأقل من خلال عمليات التمثيل الضوئي. يمكن قراءة الرسم التخطيطي لعمليات التمثيل الضوئي في المقالة المقابلة. يشير هيكل ووظائف عضيات الخلية إلى أنه من أجل ضمان تشغيلها دون انقطاع، من الضروري أن يعمل كل منها على حدة دون أعطال.

يتكون جدار الخلية أو المصفوفة من السليلوز والبنية المرتبطة به، الهيمسيلولوز، وكذلك البكتين. وظائف الجدار - الحماية ضد التأثير السلبيمن الخارج، الدعم، النقل (نقل المواد الغذائية والمياه من جزء من الوحدة الهيكلية إلى أخرى)، المخزن المؤقت.

تتكون النواة من غشاء مزدوج به منخفضات - المسام، والبلازما النووية التي تحتوي على الكروماتين، والنواة التي يتم فيها تخزين المعلومات الوراثية.

الفجوة ليست أكثر من اندماج أجزاء من الشبكة الإندوبلازمية، محاطة بغشاء محدد يسمى التونوبلاست، الذي ينظم عملية تسمى الإفراز وعكسها - توريد المواد الضرورية.

الشبكة الإندوبلازمية هي قناة مكونة من أغشية من نوعين - ناعمة وخشنة. الوظائف التي يؤديها EPR هي التوليف والنقل.

الريبوسومات - تؤدي وظيفة تخليق البروتين.

وتشمل العضيات الرئيسية: الميتوكوندريا، البلاستيدات، الأجسام الكروية، الخلايا الخلوية، الليزوزومات، البيروكسيسومات، AG والترانزوسومات.

طاولة. عضيات الخلية ووظائفها

يأخذ هذا الجدول في الاعتبار جميع عضيات الخلايا المتاحة، سواء النباتية أو الحيوانية.

عضوي (اورجانيلا)	بناء	المهام
السيتوبلازم	تتكون المادة الداخلية شبه السائلة، وهي أساس البيئة الخلوية، من بنية دقيقة الحبيبات. تحتوي على نواة ومجموعة من العضيات.	التفاعل بين النواة والعضيات. نقل المواد.
جوهر	كروية أو بيضاوية. يتكون من غلاف نووي يتكون من أغشية ذات مسام. هناك مصفوفة شبه سائلة تسمى الكاريوبلازم أو عصارة الخلية، ويشكل الكروماتين، أو خيوط الحمض النووي، هياكل كثيفة تسمى الكروموسومات. النواة هي أصغر الأجسام المستديرة في النواة.	ينظم جميع عمليات التخليق الحيوي، مثل التمثيل الغذائي والطاقة، وينقل المعلومات الوراثية، ويحد الكاريوبلازم النواة من السيتوبلازم، بالإضافة إلى أنه يجعل من الممكن إجراء التبادلات بين النواة نفسها والسيتوبلازم. يحتوي الحمض النووي على المعلومات الوراثية للخلية، وبالتالي فإن النواة هي الحافظ على جميع المعلومات حول الجسم. يتم تصنيع الحمض النووي الريبي (RNA) والبروتينات في النواة، والتي تتشكل منها الريبوسومات لاحقًا.
غشاء الخلية	ويتكون الغشاء من طبقة مزدوجة من الدهون، وكذلك البروتين. الجزء الخارجي من النباتات مغطى بطبقة إضافية من الألياف.	وقائي، ويضمن شكل الخلية والتواصل الخلوي، ويسمح للمواد الضرورية بدخول الخلية ويزيل المنتجات الأيضية. ينفذ عمليات البلعمة واحتساء الخلايا.
EPS (ناعم وخشن)	تتكون الشبكة الإندوبلازمية من نظام من القنوات في السيتوبلازم. في المقابل، يتم تشكيل EP السلس، على التوالي، بواسطة الأغشية الملساء، ويتم تشكيل EP الخشن بواسطة أغشية مغطاة بالريبوسومات.	يقوم بتخليق البروتينات وبعض المواد العضوية الأخرى، وهو أيضًا نظام النقل الرئيسي للخلية.
الريبوسومات	تكون عمليات غشاء eps الخشن كروية الشكل.	الوظيفة الأساسية– تخليق البروتين.
الجسيمات المحللة	فقاعة محاطة بغشاء.	الهضم في الخلية
الميتوكوندريا	مغطاة بأغشية خارجية وداخلية. يحتوي الغشاء الداخلي على العديد من الطيات والنتوءات التي تسمى الأعراف	يجمع جزيئات ATP. يزود الخلية بالطاقة.
البلاستيدات	الأجسام محاطة بغشاء مزدوج. هناك عديمة اللون (البلاستيدات البيضاء) والأخضر (البلاستيدات الخضراء) والأحمر والبرتقالي والأصفر (البلاستيدات الملونة).	البلاستيدات البيضاء - تتراكم النشا البلاستيدات الخضراء - تشارك في عملية التمثيل الضوئي. البلاستيدات الملونة - تراكم الكاروتينات.
مركز الخلية	يتكون من سنتريولات وأنابيب دقيقة	يشارك في تكوين الهيكل الخلوي. المشاركة في عملية انقسام الخلايا.
عضويات الحركة	أهداب، سوط	أداء أنواع مختلفة من الحركة
مجمع جولجي (جهاز)	يتكون من تجاويف يتم فصل منها فقاعات ذات أحجام مختلفة	يتراكم المواد التي يتم تصنيعها بواسطة الخلية نفسها. استخدام هذه المواد أو إطلاقها إلى البيئة الخارجية.

هيكل النواة - فيديو