Eläinten ja kasvien kudoksia muodostavien solujen muoto, koko ja sisäinen rakenne vaihtelevat merkittävästi. Ne kaikki osoittavat kuitenkin yhtäläisyyksiä elämänprosessien pääpiirteissä, aineenvaihdunnassa, ärtyneisyydessä, kasvussa, kehityksessä ja kyvyssä muuttua.

Kaikentyyppiset solut sisältävät kaksi pääkomponenttia, jotka liittyvät läheisesti toisiinsa - sytoplasman ja ytimen. Ydin on erotettu sytoplasmasta huokoisella kalvolla ja sisältää tuman mahlaa, kromatiinia ja nukleolusta. Puolinestemäinen sytoplasma täyttää koko solun ja sen läpi kulkee lukuisia tubuluksia. Ulkopuolelta se on peitetty sytoplasmisella kalvolla. Se on erikoistunut organellien rakenteet, pysyvästi läsnä solussa ja väliaikaiset muodostelmat - sulkeumia.Kalvoorganellit : ulompi sytoplasminen kalvo (OCM), endoplasminen verkkokalvo (ER), Golgi-laitteisto, lysosomit, mitokondriot ja plastidit. Kaikkien kalvoorganellien rakenne perustuu biologiseen kalvoon. Kaikilla kalvoilla on pohjimmiltaan yhtenäinen rakennesuunnitelma ja ne koostuvat kaksinkertaisesta fosfolipidikerroksesta, johon proteiinimolekyylejä upotetaan eri syvyyksillä eri puolilta. Organellien kalvot eroavat toisistaan ​​vain niiden sisältämien proteiinien osalta.

Kaavio eukaryoottisolun rakenteesta. A - eläinperäinen solu; B - kasvisolu: 1 - ydin kromatiinilla ja tumalla, 2 - sytoplasminen kalvo, 3 - soluseinä, 4 - huokoset soluseinässä, joiden kautta viereisten solujen sytoplasma kommunikoi, 5 - karkea endoplasminen retikulumi, b - sileä endoplasminen retikulumi , 7 - pinosytoottinen vakuoli, 8 - Golgi-laitteisto (kompleksi), 9 - lysosomi, 10 - rasvasulkeumat sileän endoplasmisen retikulumin kanavissa, 11 - solukeskus, 12 - mitokondriot, 13 - vapaat ribosomit ja polyribosomit, 14 - vakuoli , 15 - kloroplasti

Sytoplasminen kalvo. Kaikilla kasvisoluilla, monisoluisilla eläimillä, alkueläimillä ja bakteereilla on kolmikerroksinen solukalvo: ulompi ja sisäkerros koostuvat proteiinimolekyyleistä, keskikerros koostuu lipidimolekyyleistä. Se rajoittaa sytoplasmaa ulkoisesta ympäristöstä, ympäröi kaikkia soluorganelleja ja on universaali biologinen rakenne. Joissakin soluissa ulkokalvo muodostuu useista tiiviisti vierekkäisistä kalvoista. Tällaisissa tapauksissa solukalvosta tulee tiheä ja elastinen ja antaa solun säilyttää muotonsa, kuten esimerkiksi euglena- ja slipper ripsissä. Useimmilla kasvisoluilla on kalvon lisäksi myös paksu selluloosakuori ulkopinnalla - soluseinän. Se on selvästi näkyvissä tavanomaisessa valomikroskoopissa ja toimii tukevasti jäykän ulkokerroksen ansiosta, joka antaa soluille selkeän muodon.

Solujen pinnalle kalvo muodostaa pitkänomaisia ​​kasvaimia - mikrovilliä, taitoksia, invaginaatioita ja ulkonemia, mikä lisää suuresti imeytys- tai erittymispintaa. Kalvokasvuston avulla solut liittyvät toisiinsa monisoluisten organismien kudoksissa ja elimissä, kalvojen poimuissa on erilaisia ​​aineenvaihduntaan osallistuvia entsyymejä. Rajaa solusta ympäristöön, kalvo säätelee aineiden diffuusion suuntaa ja samalla kuljettaa niitä aktiivisesti soluun (kertyminen) tai ulos (eritys). Näiden kalvon ominaisuuksien vuoksi kalium-, kalsium-, magnesium- ja fosfori-ionien pitoisuus sytoplasmassa on korkeampi ja natriumin ja kloorin pitoisuus pienempi kuin ympäristössä. Ulkokalvon huokosten kautta ionit, vesi ja muiden aineiden pienet molekyylit tunkeutuvat soluun ulkoisesta ympäristöstä. Suhteellisen suurten kiinteiden hiukkasten tunkeutuminen soluun suoritetaan fagosytoosi(kreikan sanasta "phago" - syö, "juo" - solu). Tässä tapauksessa hiukkasen kosketuskohdassa oleva ulkokalvo taipuu soluun vetäen hiukkasen syvälle sytoplasmaan, jossa se pilkkoutuu entsymaattisesti. Nestemäisten aineiden pisarat tulevat soluun samalla tavalla; niiden imeytymistä kutsutaan pinosytoosi(kreikan kielestä "pino" - juoma, "cytos" - solu). Ulompi solukalvo suorittaa myös muita tärkeitä biologisia toimintoja.

Sytoplasma 85% koostuu vedestä, 10% - proteiineista, loput lipideistä, hiilihydraateista, nukleiinihapoista ja mineraaliyhdisteistä; kaikki nämä aineet muodostavat kolloidisen liuoksen, joka on konsistenssiltaan samanlainen kuin glyseriini. Solun kolloidisella aineella on sen fysiologisesta tilasta ja ulkoisen ympäristön vaikutuksen luonteesta riippuen sekä nestemäisen että elastisen, tiheämmän kappaleen ominaisuuksia. Sytoplasmassa on kanavia erilaisia ​​muotoja ja määrät, joita kutsutaan endoplasminen verkkokalvo. Niiden seinämät ovat kalvoja, jotka ovat läheisessä kosketuksessa solun kaikkien organellien kanssa ja muodostavat yhdessä niiden kanssa yhden toiminnallisen ja rakenteellisen järjestelmän aineenvaihdunnalle, energialle ja aineiden liikkuvuudelle solun sisällä.

Tubulusten seinät sisältävät pieniä rakeita, ns ribosomit. Tätä putkien verkkoa kutsutaan rakeiseksi. Ribosomit voivat sijaita hajallaan tubulusten pinnalla tai muodostaa 5-7 tai useamman ribosomin komplekseja, ns. polysomit. Muut tubulukset eivät sisällä rakeita, vaan ne muodostavat sileän endoplasmisen retikulumin. Rasvojen ja hiilihydraattien synteesiin osallistuvat entsyymit sijaitsevat seinillä.

Tubulusten sisäontelo on täynnä solun jätetuotteita. Solunsisäiset tubulukset, jotka muodostavat monimutkaisen haarautumisjärjestelmän, säätelevät aineiden liikettä ja pitoisuutta, erottavat erilaisia ​​orgaanisten aineiden molekyylejä ja niiden synteesin vaiheita. Entsyymejä sisältävien kalvojen sisä- ja ulkopinnoille syntetisoituu proteiineja, rasvoja ja hiilihydraatteja, jotka joko käytetään aineenvaihduntaan tai kerääntyvät sytoplasmaan sulkeutumina tai erittyvät.

Ribosomit löytyy kaikentyyppisistä soluista - bakteereista monisoluisten organismien soluihin. Nämä ovat pyöreitä kappaleita, jotka koostuvat ribonukleiinihaposta (RNA) ja proteiineista lähes yhtä suuressa suhteessa. Ne sisältävät varmasti magnesiumia, jonka läsnäolo ylläpitää ribosomien rakennetta. Ribosomit voivat liittyä endoplasmisen retikulumin kalvoihin, ulompaan solukalvoon tai olla vapaana sytoplasmassa. He suorittavat proteiinisynteesiä. Sytoplasman lisäksi ribosomeja löytyy solun tumasta. Ne muodostuvat ytimessä ja siirtyvät sitten sytoplasmaan.

Golgin kompleksi kasvisoluissa se näyttää yksittäisiltä kappaleilta, joita ympäröivät kalvot. Eläinsoluissa tätä organellia edustavat vesisäiliöt, tubulukset ja rakkulat. Solujen eritystuotteet pääsevät Golgi-kompleksin kalvoputkiin endoplasmisen retikulumin tubuluksista, joissa ne järjestyvät kemiallisesti uudelleen, tiivistyvät ja kulkeutuvat sitten sytoplasmaan, ja solut joko käyttävät niitä itse tai ne poistetaan siitä. Golgi-kompleksin säiliöissä polysakkarideja syntetisoidaan ja yhdistetään proteiineihin, mikä johtaa glykoproteiinien muodostumiseen.

Mitokondriot- pienet sauvan muotoiset kappaleet, joita rajoittaa kaksi kalvoa. Lukuisat laskokset - cristae - ulottuvat mitokondrion sisäkalvosta; niiden seinillä on erilaisia ​​​​entsyymejä, joiden avulla suoritetaan korkean energian aineen - adenosiinitrifosforihapon (ATP) - synteesi. Riippuen solun aktiivisuudesta ja ulkoisista vaikutuksista Mitokondriot voivat liikkua, muuttaa kokoaan ja muotoaan. Ribosomeja, fosfolipidejä, RNA:ta ja DNA:ta löytyy mitokondrioista. DNA:n läsnäolo mitokondrioissa liittyy näiden organellien kykyyn lisääntyä muodostamalla supistumista tai silmua solunjakautumisen aikana, sekä joidenkin mitokondrioiden proteiinien synteesiin.

Lysosomit- pieniä soikeita muodostelmia, joita rajoittaa kalvo ja jotka ovat hajallaan sytoplasmassa. Löytyy kaikista eläinten ja kasvien soluista. Ne syntyvät endoplasmisen retikulumin laajennuksissa ja Golgi-kompleksissa, täällä ne täyttyvät hydrolyyttisillä entsyymeillä ja sitten erottuvat ja tulevat sytoplasmaan. Normaaliolosuhteissa lysosomit pilkkovat hiukkasia, jotka tulevat soluun fagosytoosin kautta ja kuolevien solujen organelleja.Lysosomituotteet erittyvät lysosomikalvon kautta sytoplasmaan, jossa ne sisällytetään uusiin molekyyleihin. Lysosomikalvon repeytyessä entsyymit pääsevät sytoplasmaan ja sulattaa sen sisällön aiheuttaen solukuoleman.

Plastidit löytyy vain kasvisoluista ja useimmista vihreistä kasveista. Ne syntetisoidaan ja kerääntyvät plastideihin eloperäinen aine. Plastideja on kolmenlaisia: kloroplastit, kromoplastit ja leukoplastit.

Kloroplastit - vihreitä plastideja, jotka sisältävät vihreää pigmenttiä klorofylliä. Niitä löytyy lehdistä, nuorista varreista ja kypsymättömistä hedelmistä. Kloroplasteja ympäröi kaksoiskalvo. Korkeammissa kasveissa kloroplastien sisäosa on täytetty puolinestemäisellä aineella, jossa levyt asetetaan yhdensuuntaisesti toistensa kanssa. Levyjen parilliset kalvot muodostavat klorofylliä sisältäviä pinoja, jotka sulautuvat yhteen (kuva 6). Jokaisessa korkeampien kasvien kloroplastien pinossa proteiinimolekyylien ja lipidimolekyylien kerrokset vuorottelevat, ja klorofyllimolekyylit sijaitsevat niiden välissä. Tämä kerrosrakenne tarjoaa mahdollisimman vapaat pinnat ja helpottaa energian talteenottoa ja siirtoa fotosynteesin aikana.

Kromoplastit - plastidit, jotka sisältävät kasvipigmenttejä (punainen tai ruskea, keltainen, oranssi). Ne keskittyvät kasvien kukkien, varsien, hedelmien ja lehtien solujen sytoplasmaan ja antavat niille sopivan värin. Kromoplastit muodostuvat leukoplasteista tai kloroplasteista pigmenttien kertymisen seurauksena karotenoidit.

Leukoplastit - värittömät plastideja, jotka sijaitsevat kasvien värittämättömissä osissa: varsissa, juurissa, sipuleissa jne. Tärkkelysjyviä kerääntyy joidenkin solujen leukoplasteihin, öljyt ja proteiinit kerääntyvät muiden solujen leukoplasteihin.

Kaikki plastidit syntyvät edeltäjistään - proplastideista. He paljastivat DNA:n, joka ohjaa näiden organellien lisääntymistä.

Solukeskus, tai sentrosomi, jolla on tärkeä rooli solujen jakautumisessa ja koostuu kahdesta sentriolista . Sitä esiintyy kaikissa eläin- ja kasvisoluissa, lukuun ottamatta kukkivia sieniä, alempia sieniä ja joitakin alkueläimiä. Jakautuvissa soluissa olevat sentriolit osallistuvat jakautumiskaran muodostukseen ja sijaitsevat sen napoissa. Jakautuvassa solussa solukeskus jakautuu ensimmäisenä ja samalla muodostuu akromatiinikara, joka suuntaa kromosomit niiden hajoaessa napoihin. Yksi sentrioli poistuu kustakin tytärsolusta.

Monilla kasvi- ja eläinsoluilla on erikoiskäyttöiset organoidit: ripset, suorittaa liiketoimintoa (silmälasit, solut hengitysteitä), flagella(alkueläimet yksisoluiset, urospuoliset lisääntymissolut eläimissä ja kasveissa jne.). Sisällytykset - tilapäisiä elementtejä, jotka synteettisen toiminnan seurauksena syntyvät solussa sen tietyssä elämänvaiheessa. Niitä joko käytetään tai ne poistetaan solusta. Sisällykset ovat myös ylimääräisiä ravinteita: kasvisoluissa - tärkkelys, rasvapisarat, lohkot, eteeriset öljyt, monia orgaaniset hapot, orgaanisten ja epäorgaanisten happojen suolat; eläinsoluissa - glykogeeni (maksasoluissa ja lihaksissa), rasvapisarat (in ihonalainen kudos); Jotkut sulkeumat kerääntyvät soluihin jätteenä - kiteiden, pigmenttien jne. muodossa.

Vakuolit - nämä ovat onteloita, joita rajoittaa kalvo; ilmentyy hyvin kasvisoluissa ja esiintyy alkueläimissä. Ne syntyvät endoplasmisen retikulumin eri alueilla. Ja he eroavat siitä vähitellen. Vakuolit ylläpitävät turgoripainetta, niihin keskittyy solu- tai tyhjiömahla, jonka molekyylit määräävät sen osmoottisen pitoisuuden. Uskotaan, että synteesin alkutuotteet - liukoiset hiilihydraatit, proteiinit, pektiinit jne. - kerääntyvät endoplasmisen retikulumin vesisäiliöihin. Nämä klusterit edustavat tulevien vakuolien alkeita.

Sytoskeleton . Yksi erottuvia piirteitä Eukaryoottisolu on luuston muodostumien kehittyminen sen sytoplasmassa mikrotubulusten ja proteiinikuitukimppujen muodossa. Sytoskeleton elementit liittyvät läheisesti ulompaan sytoplasmiseen kalvoon ja ydinvaippaan ja muodostavat monimutkaisia ​​kudoksia sytoplasmassa. Sytoplasman tukielementit määräävät solun muodon, varmistavat solunsisäisten rakenteiden ja koko solun liikkeen.

Ydin Solulla on tärkeä rooli sen elämässä; sen poistamisen myötä solu lakkaa toimimasta ja kuolee. Useimmissa eläinsoluissa on yksi ydin, mutta on myös monitumaisia ​​soluja (ihmisen maksa ja lihakset, sienet, ripset, viherlevät). Nisäkkään punasolut kehittyvät ytimen sisältävistä esiastesoluista, mutta kypsät punasolut menettävät sen eivätkä elä kauan.

Ydintä ympäröi kaksoiskalvo, joka on läpäissyt huokoset, jonka kautta se on tiiviisti yhteydessä endoplasmisen retikulumin ja sytoplasman kanaviin. Ytimen sisällä on kromatiini- kromosomien kierteiset osat. Solunjakautumisen aikana ne muuttuvat sauvan muotoisiksi rakenteiksi, jotka näkyvät selvästi valomikroskoopilla. Kromosomit ovat monimutkaisia ​​proteiinien ja DNA:n komplekseja, joita kutsutaan nukleoproteiini.

Ytimen tehtävänä on säädellä kaikkia solun elintärkeitä toimintoja, joita se suorittaa perinnöllisen tiedon kantajien DNA- ja RNA-materiaalien avulla. Solunjakautumista valmistautuessa DNA kaksinkertaistuu; mitoosin aikana kromosomit erottuvat ja siirtyvät tytärsoluihin, mikä varmistaa perinnöllisen tiedon jatkuvuuden jokaisessa organismityypissä.

Karyoplasma - ytimen nestefaasi, jossa ydinrakenteiden jätetuotteet löytyvät liuenneena

Nucleolus- eristetty, ytimen tihein osa. Tuma sisältää monimutkaisia ​​proteiineja ja RNA:ta, vapaita tai sitoutuneita kalium-, magnesium-, kalsium-, rauta- ja sinkkifosfaatteja sekä ribosomeja. Tuma katoaa ennen solunjakautumisen alkamista ja muodostuu uudelleen jakautumisen viimeisessä vaiheessa.

Siten solulla on hieno ja erittäin monimutkainen organisaatio. Laaja sytoplasmisten kalvojen verkosto ja organellien rakenteen membraaniperiaate mahdollistavat solussa tapahtuvien useiden samanaikaisten tapahtumien erottamisen toisistaan. kemialliset reaktiot. Jokaisella solunsisäisellä muodostelmalla on oma rakenne ja tehtävänsä, mutta vain niiden vuorovaikutuksen kautta on mahdollista solun harmoninen toiminta, jonka vuorovaikutuksen perusteella ympäristöstä tulevat aineet soluun ja jätetuotteet poistuvat siitä soluun. . ulkoinen ympäristö– Näin aineenvaihdunta tapahtuu. Solun rakenteellisen organisaation täydellisyys saattoi syntyä vain pitkän aikavälin tuloksena biologinen evoluutio, jonka aikana sen suorittamat toiminnot muuttuivat vähitellen monimutkaisemmiksi.

Yksinkertaisimmat yksisoluiset muodot edustavat sekä solua että organismia kaikilla sen elämän ilmenemismuodoilla. Monisoluisissa organismeissa solut muodostavat homogeenisiä ryhmiä - kudoksia. Kudokset puolestaan ​​muodostavat elimiä, järjestelmiä, ja niiden toiminnot määräytyvät koko organismin yleisen elintärkeän toiminnan mukaan.

Eukaryoottisolujen ominaisuudet

keskiarvo eukaryoottisolu - noin 13 mikronia. Solu on jaettu sisäisillä kalvoilla erilaisiin osastoihin (reaktiotiloihin). Kolme tyyppiä organelleja selvästi rajattu muusta protoplasmasta (sytoplasmasta) kahden kalvon kuorella: solun ydin, mitokondriot ja plastidit. Plastidit palvelevat pääasiassa fotosynteesiä ja mitokondriot energiantuotantoa. Kaikki kerrokset sisältävät DNA:ta geneettisen tiedon kantajana.

Sytoplasma sisältää erilaisia ​​organelleja, mukaan lukien ribosomeja, joita löytyy myös plastideista ja mitokondrioista. Kaikki organellit sijaitsevat matriisissa.

Prokaryoottisten solujen ominaisuudet

Prokaryoottisolujen keskikoko on 5 mikronia. Niissä ei ole muita sisäisiä kalvoja kuin sisäiset kalvon ulkonemat ja plasmakalvo. Soluytimen sijasta on nukleoidi, jossa ei ole kuorta ja joka koostuu yhdestä DNA-molekyylistä. Lisäksi bakteerit voivat sisältää DNA:ta pienten plasmidien muodossa, jotka ovat samanlaisia ​​kuin eukaryoottien tumanulkoinen DNA.

SISÄÄN prokaryoottisolut, jotka kykenevät fotosynteesiin (sinilevät, vihreät ja violetit bakteerit), on eri rakenteellisia suuria kalvoulokkeita - tylakoideja, jotka toiminnaltaan vastaavat eukaryoottien plastideja. mekaanisesti vahva soluseinän elementti.

Eukaryoottisolun peruskomponentit. Niiden rakenne ja toiminnot.

Kuori sisältää välttämättä plasmakalvon. Sen lisäksi kasveilla ja sienillä on soluseinä ja eläimillä glykokaliksi.

Kasveissa ja sienissä on protoplasti– kaikki solun sisältö soluseinää lukuun ottamatta.

Sytoplasma on solun sisäinen puolinesteympäristö. Koostuu hyaloplasmasta, inkluusioista ja organelleista. Sytoplasma sisältää eksoplasman (kortikaalinen kerros, sijaitsee suoraan kalvon alla, ei sisällä organelleja) ja endoplasma (sytoplasman sisäosa).

Hyaloplasma(sytosoli) on sytoplasman pääaine, suurten orgaanisten molekyylien kolloidinen liuos, joka varmistaa solun kaikkien komponenttien välisen yhteyden

Siinä tapahtuu perusaineenvaihduntaprosesseja, esimerkiksi glykolyysi.

Sisällytykset- Nämä ovat valinnaisia ​​solun osia, jotka voivat ilmestyä ja kadota solun tilasta riippuen. Esimerkiksi: tippa rasvaa, tärkkelysrakeita, proteiinijyviä.

Organoidit On kalvoa ja ei-kalvoa.

Kalvoorganellit ovat yksikalvoisia (EPS, AG, lysosomit, vakuolit) ja kaksoiskalvo(plastidit, mitokondriot).

TO kalvoton organelleja ovat ribosomit ja solukeskus.

Eukaryoottisolun organellit, niiden rakenne ja toiminta.

Endoplasminen verkkokalvo- yksikalvoinen organelli. Se on järjestelmä kalvoja, jotka muodostavat "säiliöitä" ja kanavia, jotka ovat yhteydessä toisiinsa ja rajaavat yhden sisäisen tilan - EPS-ontelot. EPS:itä on kahta tyyppiä: 1) karkea, jonka pinnalla on ribosomeja, ja 2) sileä, jonka kalvot eivät sisällä ribosomeja.

Toiminnot: 1) aineiden kuljetus solun osasta toiseen, 2) solun sytoplasman jakautuminen osastoihin ("osastoihin"), 3) hiilihydraattien ja lipidien synteesi (sileä ER), 4) proteiinisynteesi (karkea ER)

Golgin laite- yksikalvoinen organelli. Se koostuu pinoista litistetyistä "säiliöistä", joissa on levennetyt reunat. Niihin liittyy pienten yksikalvoisten vesikkeleiden järjestelmä (Golgi-vesikkelit). Jokainen pino koostuu yleensä 4–6 "säiliöstä", on Golgi-laitteiston rakenteellinen ja toiminnallinen yksikkö, ja sitä kutsutaan diktyosomiksi.

Golgi-laitteen toiminnot: 1) proteiinien, lipidien, hiilihydraattien kerääntyminen, 2) proteiinien, lipidien, hiilihydraattien "pakkaaminen" kalvorakkuloihin, 4) proteiinien, lipidien, hiilihydraattien eritys, 5) hiilihydraattien ja lipidien synteesi, 6) lysosomien muodostumispaikka .

Lysosomit- yksikalvoiset organellit. Ne ovat pieniä kuplia, jotka sisältävät joukon hydrolyyttisiä entsyymejä. Entsyymit syntetisoidaan karkealla ER:llä ja siirtyvät Golgin laitteeseen, jossa ne modifioidaan ja pakataan kalvorakkuloiksi, jotka Golgi-laitteistosta erottuaan muuttuvat itse lysosomeiksi. Aineiden hajottamista entsyymeillä kutsutaan lyysiksi.

Lysosomien tehtävät: 1) orgaanisten aineiden solunsisäinen pilkkominen, 2) tarpeettomien solu- ja ei-solurakenteiden tuhoaminen, 3) osallistuminen solujenn.

Vacuoles- Yksikalvoiset organellit ovat "säiliöitä" täytettyinä vesiliuokset orgaaniset ja epäorgaaniset aineet Nestettä, joka täyttää kasvin tyhjiön, kutsutaan solumehuksi.

Vakuolin toiminnot: 1) veden kerääminen ja varastointi, 2) säätö vesi-suola-aineenvaihdunta, 3) turgorpaineen ylläpitäminen, 4) vesiliukoisten aineenvaihduntatuotteiden, vararavinteiden kerääntyminen, 5) kukkien ja hedelmien värjääminen ja siten pölyttäjien ja siementen levittäjien houkutteleminen

Mitokondriot kahden kalvon rajoittama. Mitokondrioiden ulkokalvo on sileä, sisäkalvo muodostaa useita taitoksia - cristas. Cristae lisää sisäkalvon pinta-alaa, jolla ATP-molekyylien synteesiin osallistuvat monientsyymijärjestelmät sijaitsevat. Mitokondrioiden sisätila on täynnä matriisia. Matriisi sisältää pyöreän DNA:n, spesifisen mRNA:n, prokaryoottityyppisiä ribosomeja ja Krebsin syklin entsyymejä.

Mitokondrioiden tehtävät: 1) ATP-synteesi, 2) orgaanisten aineiden hapen hajoaminen.

Plastidit tyypillistä vain kasvisoluille. Plastideja on kolmea päätyyppiä: leukoplastit - värittömät plastidit värittömien kasvinosien soluissa, kromoplastit - värilliset plastidit yleensä keltaiset, punaiset ja oranssit kukat, kloroplastit ovat vihreitä plastideja.

Kloroplastit. Korkeampien kasvien soluissa kloroplasteilla on kaksoiskuperan linssin muoto. Kloroplasteja rajaa kaksi kalvoa. Ulkokalvo on sileä, sisemmällä on monimutkainen taitettu rakenne. Pienintä taitosta kutsutaan tylakoidiksi. Kolikkopinon tavoin järjestettyä tylakoidien ryhmää kutsutaan granaksi. Tylakoidikalvot sisältävät fotosynteettisiä pigmenttejä ja entsyymejä, jotka tarjoavat ATP-synteesiä. Pääasiallinen fotosynteettinen pigmentti on klorofylli, joka määrää vihreä väri kloroplastit.

Kloroplastien sisätila on täytetty stroma. Strooma sisältää pyöreän DNA:n, ribosomeja, Calvin-syklin entsyymejä ja tärkkelysjyviä.

Kloroplastin toiminta: fotosynteesi.

Leukoplastien toiminta: vararavinteiden synteesi, kertyminen ja varastointi.

Kromoplastit. Strooma sisältää pyöreää DNA:ta ja pigmenttejä - karotenoideja, jotka antavat kromoplasteille keltaisen, punaisen tai oranssin värin.

Kromoplastien tehtävät: värjäämällä kukkia ja hedelmiä ja houkuttelemalla siten pölyttäjiä ja siementen levittäjiä.

Ribosomit- ei-kalvoorganellit, halkaisija noin 20 nm. Ribosomit koostuvat kahdesta alayksiköstä - suuresta ja pienestä. Kemiallinen koostumus ribosomit - proteiinit ja rRNA. rRNA-molekyylit muodostavat 50–63 % ribosomin massasta ja muodostavat sen rakenteellisen rungon. Proteiinibiosynteesin aikana ribosomit voivat "toimia" yksittäin tai yhdistyä komplekseiksi - polyribosomeiksi (polysomeiksi ) . Tällaisissa komplekseissa ne on liitetty toisiinsa yhdellä mRNA-molekyylillä. Alayksiköiden yhdistäminen kokonaiseksi ribosomiin tapahtuu sytoplasmassa, yleensä proteiinien biosynteesin aikana.

Ribosomien toiminta: polypeptidiketjun kokoaminen (proteiinisynteesi).

Sytoskeleton muodostuu mikrotubuluksista ja mikrofilamenteista. Mikrotubulukset ovat sylinterimäisiä, haarautumattomia rakenteita. Perus kemiallinen komponentti- proteiini tubuliini. Kolkisiini tuhoaa mikrotubulukset. Mikrofilamentit ovat filamentteja, jotka on valmistettu aktiiniproteiinista. Mikrotubulukset ja mikrofilamentit muodostavat monimutkaisia ​​kudoksia sytoplasmassa.

Sytoskeleton toiminnot: 1) solun muodon määrittäminen, 2) tuki organelleille, 3) karan muodostus, 4) osallistuminen solun liikkeisiin, 5) sytoplasmisen virtauksen järjestäminen.

Solun keskus sisältää kaksi sentriolia ja sentrosfäärin. Sentrioli on sylinteri, jonka seinämän muodostaa yhdeksän kolmen fuusioidun mikrotubuluksen ryhmää. Centriolit yhdistyvät pareiksi, joissa ne sijaitsevat suorassa kulmassa toisiinsa nähden. Ennen solun jakautumista sentriolit hajoavat vastakkaisille navoille, ja tytärsentrioli ilmestyy jokaisen lähelle. Ne muodostavat jakautumiskaran, joka edistää geneettisen materiaalin tasaista jakautumista tytärsolujen välillä.

Toiminnot: 1) kromosomien hajaantumisen varmistaminen solunapoihin mitoosin tai meioosin aikana, 2) sytoskeleton organisoitumiskeskus.

Eukaryootit tai ydinsolut ovat paljon monimutkaisempia kuin prokaryootit. Eukaryoottisolun rakenne on tarkoitettu suorittamaan solunsisäistä aineenvaihduntaa.

Plasmalemma

Ulkopuolella mitä tahansa solua ympäröi ohut elastinen plasmakalvo, jota kutsutaan plasmalemmaksi. Plasmalemma sisältää taulukossa kuvattuja orgaanisia aineita.

Aineet	Erikoisuudet	Rooli
Fosfolipidit	Fosforin ja rasvojen yhdisteet. Koostuu kahdesta osasta - hydrofiilinen ja hydrofobinen	Muodosta kaksi kerrosta. Hydrofobiset osat ovat vierekkäin, hydrofiiliset osat katsovat ulos ja solun sisään
Glykolipidit	Lipidien ja hiilihydraattien yhdisteet. Upotettu fosfolipidien väliin	Vastaanottaa ja lähettää signaaleja
Kolesteroli	Rasvainen alkoholi. Upotettu fosfolipidien hydrofobisiin osiin	Antaa jäykkyyttä
	Kaksi tyyppiä - pinnallinen (lipidien vieressä) ja kiinteä (rakennettu kalvoon)	Ne eroavat rakenteeltaan ja toiminnaltaan

Riisi. 1. Plasmalemman rakenne.

Kasvisolun plasmalemman yläpuolella on soluseinä, joka sisältää selluloosaa. Se säilyttää muotonsa ja rajoittaa solujen liikkuvuutta. Eläinsolu on peitetty glykokaliksilla, joka koostuu erilaisista orgaaniset yhdisteet. Päätoiminto lisäpinnoitteet - suoja.

Plasmalemman kautta aineet kuljetetaan ja signaalit välitetään sisäänrakennettujen proteiinien kautta.

Ydin

Eukaryootit eroavat prokaryooteista sillä, että niillä on ydin - kalvorakenne, koostuu kolmesta osasta:

• kaksi kalvoa, joissa on huokoset;
• nukleoplasma - neste, joka koostuu kromatiinista (sisältää RNA:ta ja DNA:ta), proteiineista, nukleiinihapoista, vedestä;
• nucleolus - nukleoplasman tiivistetty osa.

Riisi. 2. Ytimen rakenne.

Ydin ohjaa kaikkia soluprosesseja ja suorittaa myös:

TOP 4 artikkeliajotka lukevat tämän mukana

• Perinnöllisten tietojen tallennus ja siirto;
• ribosomien muodostuminen;
• nukleiinihappojen synteesi.

Sytoplasma

Eukaryoottien sytoplasma sisältää erilaisia ​​organelleja, jotka suorittavat aineenvaihduntaa sytoplasman jatkuvan liikkeen (sykloosin) vuoksi. Niiden kuvaus on esitetty eukaryoottisolun rakenteen taulukossa.

Organoidit	Rakenne	Toiminnot
Endoplasminen retikulumi tai endoplasminen retikulumi (ER tai ER)	Koostuu uloimmasta ydinkalvosta. On olemassa kahta tyyppiä - sileä ja karkea (ribosomeilla)	Syntetisoi lipidejä, hormoneja, kerää hiilihydraatteja, neutraloi myrkkyjä
Ribosomi	Ei-kalvorakenne, jonka muodostavat suuret ja pienet alayksiköt. Sisältää proteiinia ja RNA:ta. Sijaitsee ER:ssä ja sytoplasmassa	Syntetisoi proteiinia
Golgi-kompleksi (laitteisto)	Koostuu kalvosäiliöistä, jotka on täytetty entsyymeillä. Yhdistetty EPS:ään	Tuottaa eritteitä, entsyymejä, lysosomeja
Lysosomit	Vesikkelit, jotka koostuvat ohuesta kalvosta ja entsyymeistä	Pilkottaa sytoplasmaan jääneet aineet
Mitokondriot	Koostuu kahdesta kalvosta. Sisempi muodostaa cristae - taitoksia. Täytetty matriisilla, joka sisältää proteiineja ja omaa DNA:ta	Syntetisoi ATP:tä

Kasvisolulle on ominaista kaksi erityistä organellia, joita eläimissä ei ole:

• vakuoli - kerää orgaanisia aineita, vettä, ylläpitää turgoria;
• plastidit - lajista riippuen ne suorittavat fotosynteesiä (kloroplastit), keräävät aineita (leukoplastit) ja värittävät kukkia ja hedelmiä (kromoplastit).

Eläinsoluissa (ei ole kasveissa) on sentrosomi (solukeskus), joka kerää mikrotubuluksia, joista muodostuu sitten kara, sytoskeleton, siimot ja värekarvot.

Riisi. 3. Kasvi- ja eläinsolut.

Eukaryootit lisääntyvät jakautumalla - mitoosilla tai meioosilla. Mitoosi (epäsuora jakautuminen) on ominaista kaikille somaattisille (ei lisääntymiselle) soluille ja yksisoluisille ydinorganismeille. Meioosi on sukusolujen muodostumisprosessi.

Mitä olemme oppineet?

9. luokan biologian tunnilta opimme lyhyesti eukaryoottisolun rakenteesta ja toiminnoista. Eukaryootit ovat monimutkaisia ​​rakenteita, jotka koostuvat solukalvosta, sytoplasmasta ja ytimestä. Eukaryoottisolun sytoplasmassa on erilaisia ​​soluelimiä (Golgi-kompleksi, EPS, lysosomit jne.), jotka suorittavat solunsisäistä aineenvaihduntaa. Lisäksi kasvisoluille on tunnusomaista vakuoli ja plastidit ja eläinsoluille solukeskus.

Testi aiheesta

Raportin arviointi

Keskiarvoluokitus: 4.1. Saadut arviot yhteensä: 300.

Mikä tahansa solu on järjestelmä: kaikki sen osat ovat yhteydessä toisiinsa, riippuvaisia ​​toisistaan ​​ja ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa; tämän järjestelmän yhden elementin toiminnan häiriintyminen johtaa muutoksiin ja häiriöihin koko järjestelmän toiminnassa.

Muodostuu joukko soluja kankaita muodostuu erilaisia ​​kudoksia elimiä ja elimet vuorovaikutuksessa ja esiintyvissä yleinen toiminto, muoto elinjärjestelmät.

Jokaisella järjestelmällä on tietty rakenne, monimutkaisuusaste ja se perustuu sen muodostavien elementtien vuorovaikutukseen.

Eukaryoottisten ja prokaryoottisten solujen rakenteen ominaisuudet:

Eukaryoottisolujen rakenne.

Eukaryoottisolujen toiminnot .

Yksisoluisten organismien solut suorittavat kaikki eläville organismeille ominaiset toiminnot - aineenvaihdunta, kasvu, kehitys, lisääntyminen; sopeutumiskykyinen.

Monisoluisten organismien solut erilaistuvat rakenteen mukaan niiden suorittamien toimintojen mukaan. Epiteeli, lihaksikas, hermostunut, sidekudokset muodostuvat erikoistuneista soluista.

Temaattisia tehtäviä

A1. Prokaryoottisia organismeja ovat mm

1) basilli

4) Volvox

A2. Solukalvo suorittaa tehtävän

1) proteiinisynteesi

2) perinnöllisten tietojen siirto

3) fotosynteesi

4) fagosytoosi ja pinosytoosi

A3. Osoita kohta, jossa nimetyn solun rakenne osuu yhteen sen funktion kanssa

1) neuroni - lyhenne

2) leukosyytit – impulssin johtuminen

3) erytrosyytit – kaasujen kuljetus

4) osteosyytti – fagosytoosi

A4. Soluenergiaa tuotetaan

1) ribosomit

2) mitokondriot

4) Golgi-laite

A5. Poista tarpeeton käsite ehdotetusta luettelosta

1) lamblia

2) plasmodium

3) ripset

4) klamydomonas

A6. Poista tarpeeton käsite ehdotetusta luettelosta

1) ribosomit

2) mitokondriot

3) kloroplastit

4) tärkkelysjyviä

A7. Solukromosomit suorittavat tehtävän

1) proteiinien biosynteesi

2) perinnöllisten tietojen säilyttäminen

3) lysosomien muodostuminen

4) aineenvaihdunnan säätely

KOHDASSA 1. Valitse kloroplastien toiminnot toimitetusta luettelosta

1) lysosomien muodostuminen

2) glukoosin synteesi

3) RNA-synteesi

4) ATP-synteesi

5) hapen vapautuminen

6) soluhengitys

KLO 2. Valitse mitokondrioiden rakenteelliset piirteet

1) kaksinkertaisen kalvon ympäröimä

3) on cristae

4) ulkokalvo on taitettu

5) yhden kalvon ympäröimä

6) sisäkalvo on runsaasti entsyymejä

Solurakenteet	Eukaryoottinen solu	Prokaryoottinen solu
Sytoplasminen kalvo	Syödä	Syödä; kalvoinvaginaatiot muodostavat mesosomeja
Ydin	Siinä on kaksoiskalvo ja yksi tai useampi nukleoli	Ei; on ytimelle vastine - nukleoidi - sytoplasman osa, joka sisältää DNA:ta, jota ei ympäröi kalvo
Geneettinen materiaali	Proteiineihin liittyvät lineaariset DNA-molekyylit	Pyöreät DNA-molekyylit, jotka eivät liity proteiineihin
Endoplasminen verkkokalvo	Syödä	Ei
Golgin kompleksi	Syödä	Ei
Lysosomit	Syödä	Ei
Mitokondriot	Syödä	Ei
Plastidit	Syödä	Ei
Sentriolit, mikrotubulukset, mikrofilamentit	Syödä	Ei
Flagella	Jos niitä on, ne koostuvat mikrotubuluksista, joita ympäröi sytoplasminen kalvo	Jos niitä on, ne eivät sisällä mikrotubuluksia eivätkä niitä ympäröi sytoplasminen kalvo
Soluseinän	Löytyy kasveista (selluloosan tuottama vahvuus) ja sienistä (kitiinin tuottama vahvuus)	Kyllä (peptidoglykaani antaa voimaa)
Kapseli tai limakalvo	Ei	Joillakin bakteereilla on
Ribosomit	Kyllä, iso (80S)	Kyllä, pieni (70S)

Testit:

1.Elämän tukeminen jollakin tasolla liittyy lisääntymisilmiöön. Millä organisaatiotasolla lisääntyminen tapahtuu matriisisynteesin perusteella

A. Molecular

B. Subcellular

V. Cellular

G. Tkanev

D. Kehon tasolla

2. On todettu, että organismien soluissa ei ole kalvoorganelleja eikä niiden perinnöllisillä aineilla ole nukleosomaalista järjestystä. Millaisia ​​organismeja nämä ovat?

A. Alkueläimet

B. Virukset

B. Ascomycetes

G. Eukaryotes

D. Prokaryootit

3. Biologian tunnilla opettaja pyysi ilmoittamaan laboratoriotyöt mikroskooppisten näytteiden tutkimiseen käytetyn mikroskoopin suurennusaste. Yksi opiskelijoista ei pystynyt selviytymään tehtävästä yksin. Kuinka laskea tämä indikaattori oikein?

A. Kerro kaikkien mikroskoopin linssien indikaattorit

B. Jaa pienemmällä suurennuksella olevan linssin indeksi suuremmalla suurennuksella olevan linssin indeksillä

B. Kerro objektiivin ja okulaarin suurennusarvot

D. Jaa linssin suurennus okulaarilla

E. Vähennä kaikkien mikroskoopin objektiivien osoittamat arvot okulaarin suurennusarvosta

4. Mikrodiaa tutkiessaan opiskelija kiinnitti sen objektipöydälle ja saavutti optimaalisen näkökentän valaistuksen, asensi x40-objektiivin ja katsoi linssiin. Opettaja pysäytti opiskelijan ja sanoi, että hänen työssään oli tehty perustavanlaatuinen virhe. Mikä virhe tehtiin?

V. Mikrolasia ei kannattanut korjata

B. Mikrokalvon tutkiminen olisi pitänyt aloittaa käyttämällä vähän suurentavaa linssiä

B. Valaistus säädetään viimeisenä

D. Lääke on kiinnitetty ennen tutkimuksen päättymistä.

D. Kaikki käsittelyt olisi pitänyt suorittaa päinvastaisessa järjestyksessä

5. Elämän olemassaolon kaikilla tasoilla määrää enemmän rakenne matala taso. Mikä organisaatiotaso edeltää ja varmistaa elämän olemassaolon solutasolla:

A. Populaatio-lajit

B. Kudos

B. Molecular

G. Organism

D. Biosenoottinen

Tiedonhallintatehtävät:

1. Kun yritettiin tutkia mikronäytettä valomikroskoopilla, tutkija havaitsi, että koko näkökenttä oli pimentynyt. Mikä voisi olla tämän ilmiön syy? Kuinka korjata tämä ongelma?

2. Kun yritettiin tutkia mikronäytettä valomikroskoopilla, tutkija havaitsi, että vain puolet näkökentästä oli valaistu. Mikä voisi olla tämän ilmiön syy? Kuinka korjata tämä ongelma?

3. Mitä manipulaatioita tulee tehdä, jos valomikroskooppia käytettäessä havaittava kohde ei ole selvästi näkyvissä?

A) jos okulaarissa on merkintä "x15" ja linssissä "x8".

B) jos okulaarin linssin suurennuskerroin on "x10" ja objektiivi on "x40"

6. Materiaalit opettajan kanssa tarkastettavaksi ja sen omaksumisen valvonta:

6.1. Analysoi opettajan kanssa keskeisiä kysymyksiä oppitunnin aiheen hallitsemiseksi.

6.2. Opettajan tekniikoiden esittely käytännöllinen tekniikoita aiheesta.

6.3. Materiaalia varten ohjata materiaalin hallitseminen:

Kysymyksiä keskusteluun opettajan kanssa:

1. Lääketieteellinen biologia tieteenä ihmisen elämän perusteista, joka tutkii perinnöllisyyden, vaihtelevuuden, yksilön ja evolutionaarisen kehityksen malleja sekä morfofysiologisia ja sosiaalinen sopeutuminen henkilön ympäristöolosuhteisiin biososiaalisen olemuksensa yhteydessä.

2. Moderni näyttämö yleisen ja lääketieteellisen biologian kehittäminen. Biologian paikka lääketieteen koulutusjärjestelmässä.

3. Elämän ydin. Elävien olentojen ominaisuudet. Elämän muodot, sen perusominaisuudet ja ominaisuudet. Elämän käsitteen määritelmä biologian nykyisellä kehitystasolla.

4. Evoluutiolla määrätyt elämän organisoinnin rakenteelliset tasot; tasojen perusrakenteet ja niitä kuvaavat biologiset perusilmiöt.

5. Elävien olentojen organisoitumistasoja koskevien ajatusten merkitys lääketieteen kannalta.

6. Ihmisen erityinen paikka orgaanisen maailman järjestelmässä.

7. Fysikaalis-kemiallisten, biologisten ja sosiaalisten ilmiöiden välinen suhde ihmisen elämässä.

8. Optiset järjestelmät biologisessa tutkimuksessa. Valomikroskoopin rakenne ja sen kanssa työskentelysäännöt.

9. Tekniikka tilapäisten mikrolevyjen tekemiseen, niiden tutkiminen ja kuvaus. Menetelmät solurakenteen tutkimiseen

Käytännön osa

1. Tutki ohjeiden avulla mikroskoopin rakennetta ja sen kanssa työskentelyn sääntöjä.

2. Harjoittele mikroskoopilla työskentelyä ja vanukuitujen ja perhosen siipien suomujen tilapäistä valmistelua. Tutki mikroskooppisia näytteitä: sipulin kuorta, elodeanlehteä, sammakonverinäytteitä, tutki typografista fonttia.

3. Syötä protokollaan loogisen rakenteen "Mikroskopin rakenne" kuvaaja.

4. Syötä protokollaan "Säännöt mikroskoopilla työskentelemiseen"

5. Täytä taulukko "Monisoluisen organismin organisoinnin ja tutkimuksen tasot".

Liittyviä tietoja:

Hae sivustolta:

Prokaryoottisolut ovat pienempiä ja rakenteeltaan yksinkertaisempia kuin eukaryoottisolut. Niiden joukossa ei ole monisoluisia organismeja, vain joskus ne muodostavat jotain pesäkkeiden kaltaista. Prokaryooteilla ei ole vain soluydintä, vaan myös kaikki kalvoorganellit (mitokondriot, kloroplastit, EPS, Golgi-kompleksi, sentriolit jne.).

Prokaryootteja ovat bakteerit, sinilevät (syanobakteerit), arkeat jne. Prokaryootit olivat ensimmäisiä eläviä organismeja maan päällä.

Kalvorakenteiden toiminnot suorittavat solukalvon uloskasvut (invaginaatiot) sytoplasmaan. Niitä on putkimaisia, lamellimaisia ​​ja muita muotoja. Joitakin niistä kutsutaan mesosomeiksi. Fotosynteettiset pigmentit, hengityselimet ja muut entsyymit sijaitsevat tällaisissa erilaisissa muodostelmissa ja suorittavat siten tehtävänsä.

Prokaryooteissa solun keskiosassa on vain yksi suuri kromosomi ( nukleoidi), jolla on rengasrakenne. Se sisältää DNA:ta. Proteiinien sijaan, jotka antavat kromosomille sen muodon, kuten eukaryooteissa, on RNA. Kromosomi ei ole erotettu sytoplasmasta kalvokalvolla, joten he sanovat, että prokaryootit ovat ydinvapaita organismeja. Yhdessä paikassa kromosomi on kuitenkin kiinnittynyt solukalvoon.

Prokaryoottisolujen rakenne sisältää nukleoidin lisäksi plasmideja (pieniä kromosomeja myös rengasrakenteella).

Toisin kuin eukaryoottien, prokaryoottien sytoplasma on liikkumaton.

Prokaryooteilla on ribosomit, mutta ne ovat pienempiä kuin eukaryoottien ribosomit.

Prokaryoottisolut erottuvat niiden kalvojen monimutkaisesta rakenteesta. Sytoplasmisen kalvon (plasmalemman) lisäksi niillä on soluseinä sekä kapseli ja muut muodostelmat prokaryoottisen organismin tyypistä riippuen. Soluseinä toimii tukena ja estää haitallisten aineiden tunkeutumisen. Bakteerin soluseinä sisältää mureiinia (glykopeptidiä).

Prokaryoottien pinnalla on usein lippuja (yksi tai useita) ja erilaisia ​​​​villuja.

Siipien avulla solut liikkuvat nestemäisessä ympäristössä. Villit suorittavat erilaisia ​​tehtäviä (tarjoavat kastelemattomuutta, kiinnittymistä, kuljettavat aineita, osallistuvat seksuaaliseen prosessiin muodostaen konjugaatiosillan).

Prokaryoottisolut jakautuvat binäärifissiolla. Heillä ei ole mitoosia tai meioosia. Ennen jakamista nukleoidi kaksinkertaistuu.

Prokaryootit muodostavat usein itiöitä, jotka ovat tapa selviytyä epäsuotuisista olosuhteista. Useiden bakteerien itiöt pysyvät elävinä korkeissa ja erittäin matalissa lämpötiloissa. Kun itiö muodostuu, prokaryoottisolu peitetään paksulla, tiheällä kalvolla. Hänen sisäinen rakenne muuttuu jonkin verran.

Eukaryoottisolun rakenne

Eukaryoottisolun soluseinä, toisin kuin prokaryoottien soluseinä, koostuu pääasiassa polysakkarideista. Sienissä tärkein niistä on typpeä sisältävä polysakkaridi kitiini. Hiivassa 60-70 % polysakkarideista on glukaania ja mannaania, jotka liittyvät proteiineihin ja lipideihin. Eukaryoottien soluseinän toiminnot ovat samat kuin prokaryoottien.

Sytoplasmisella kalvolla (CPM) on myös kolmikerroksinen rakenne. Kalvon pinnassa on ulkonemia, jotka ovat samanlaisia ​​kuin prokaryoottien mesosomit. CPM säätelee solujen aineenvaihduntaprosesseja.

Eukaryooteissa CPM pystyy sieppaamaan suuria hiilihydraatteja, lipidejä ja proteiineja sisältäviä pisaroita ympäristöstä. Tätä ilmiötä kutsutaan pinosytoosiksi. Eukaryoottisolun CPM pystyy myös sieppaamaan kiinteitä hiukkasia ympäristöstä (fagosytoosi-ilmiö). Lisäksi CPM vastaa aineenvaihduntatuotteiden vapautumisesta ympäristöön.

Riisi. 2.2 Kaavio eukaryoottisolun rakenteesta:

1 soluseinä; 2 sytoplasminen kalvo;

3 sytoplasma; 4 ydintä; 5 endoplasminen verkkokalvo;

6 mitokondriota; 7 Golgi-kompleksi; 8 ribosomia;

9 lysosomia; 10 vakuolia

Ydin on erotettu sytoplasmasta kahdella kalvolla, joissa on huokoset. Nuorten solujen huokoset ovat avoimia, ne palvelevat ribosomien esiasteiden kulkeutumista, lähetti- ja RNA:n siirtoa ytimestä sytoplasmaan. Nukleoplasman ytimessä on kromosomeja, jotka koostuvat kahdesta ketjumaisesta DNA:n molekyylistä, jotka on liitetty proteiineihin. Ydin sisältää myös tuman, jossa on runsaasti lähetti-RNA:ta ja joka liittyy tiettyyn kromosomiin - nukleolaariseen järjestäjään.

Ytimen päätehtävä on osallistua solujen lisääntymiseen. Se on perinnöllisen tiedon kantaja.

Eukaryoottisolussa ydin on tärkein, mutta ei ainoa perinnöllisen tiedon kantaja. Osa tästä tiedosta sisältyy mitokondrioiden ja kloroplastien DNA:han.

Mitokondrioiden kalvorakenne, joka sisältää kaksi ulko- ja sisäkalvoa, voimakkaasti laskostunut. Redox-entsyymit ovat keskittyneet sisäkalvolle. Mitokondrioiden päätehtävä on toimittaa solulle energiaa (ATP:n muodostuminen). Mitokondriot ovat itseään lisääntyvä järjestelmä, koska niillä on oma kromosomi, pyöreä DNA ja muut komponentit, jotka ovat osa normaalia prokaryoottista solua.

Endoplasmisen retikulumin (ER) kalvorakenne, joka koostuu tubuluksista, jotka läpäisevät solun koko sisäpinnan. Se voi olla sileä tai karkea. Karkean ES:n pinnalla on ribosomeja, jotka ovat suurempia kuin prokaryoottien ribosomit. ES:n kalvot sisältävät myös entsyymejä, jotka syntetisoivat lipidejä, hiilihydraatteja ja niitä, jotka vastaavat aineiden kuljettamisesta solussa.

Golgi-kompleksiset litistetyt kalvovesikkelisäiliöt, joissa proteiinien pakkaus ja kuljetus solun sisällä suoritetaan. Hydrolyyttisten entsyymien synteesi tapahtuu myös Golgi-kompleksissa (lysosomien muodostumispaikka).

Hydrolyyttiset entsyymit ovat keskittyneet lysosomeihin. Täällä tapahtuu biopolymeerien (proteiinien, rasvojen, hiilihydraattien) hajoaminen.

Vakuolit erotetaan sytoplasmasta kalvoilla. Varavakuolit sisältävät solun vararavinteita ja jätevakuolit sisältävät tarpeettomia aineenvaihduntatuotteita ja myrkyllisiä aineita.

Ilmeisin Ero prokaryoottien ja eukaryoottien välillä on, että jälkimmäisillä on ydin, mikä näkyy näiden ryhmien nimissä: "karyo" on käännetty muinaisesta kreikasta ytimeksi, "pro" - ennen, "eu" - hyvä. Siksi prokaryootit ovat esiytimiä organismeja, eukaryootit ovat ydinorganismeja.

Tämä ei kuitenkaan ole kaukana ainoasta eikä ehkä tärkein ero prokaryoottisten organismien ja eukaryoottien välillä. Prokaryoottisoluissa ei ole lainkaan kalvoorganelleja.(harvinaisia ​​poikkeuksia lukuun ottamatta) - mitokondriot, kloroplastit, Golgi-kompleksi, endoplasminen verkkokalvo, lysosomit.

Niiden tehtävät suorittavat solukalvon kasvut (invaginaatiot), joissa on erilaisia ​​pigmenttejä ja entsyymejä, jotka varmistavat elintärkeät prosessit.

Prokaryooteilla ei ole eukaryooteille tyypillisiä kromosomeja. Niiden tärkein geneettinen materiaali on nukleoidi, joka on tavallisesti renkaan muotoinen. Eukaryoottisoluissa kromosomit ovat DNA:n ja histoniproteiinien komplekseja (näillä on tärkeä rooli DNA:n pakkaamisessa). Näitä kemiallisia komplekseja kutsutaan kromatiiniksi. Prokaryoottien nukleoidi ei sisällä histoneita, ja siihen liittyvät RNA-molekyylit antavat sille muodon.

Eukaryoottiset kromosomit löytyvät ytimestä. Prokaryooteissa nukleoidi sijaitsee sytoplasmassa ja on yleensä kiinnittynyt yhdestä paikasta solukalvoon.

Nukleoidin lisäksi prokaryoottisoluilla on eri määrä plasmideja - nukleoideja, jotka ovat kooltaan huomattavasti pienempiä kuin pää.

Geenien määrä prokaryoottien nukleoidissa on suuruusluokkaa pienempi kuin kromosomeissa. Eukaryooteilla on monia geenejä, jotka suorittavat säätelytoimintoa suhteessa muihin geeneihin. Tämä mahdollistaa monisoluisen organismin eukaryoottisten solujen, jotka sisältävät saman geneettisen tiedon, erikoistua; muuttamalla aineenvaihduntaasi, reagoi joustavammin ulkoisen ja sisäisen ympäristön muutoksiin. Myös geenien rakenne on erilainen. Prokaryooteissa DNA:n geenit on järjestetty operoneiksi kutsuttuihin ryhmiin. Jokainen operoni transkriptoidaan yhdeksi yksiköksi.

Prokaryoottien ja eukaryoottien välillä on myös eroja transkriptio- ja translaatioprosesseissa. Tärkeintä on, että prokaryoottisoluissa nämä prosessit voivat tapahtua samanaikaisesti yhdessä lähetti-RNA:n molekyylissä: kun sitä vielä syntetisoidaan DNA:lla, ribosomit "istuvat" jo valmiissa päässään ja syntetisoivat proteiinia. Eukaryoottisoluissa mRNA käy läpi niin sanotun kypsymisen transkription jälkeen. Ja vasta sen jälkeen siihen voidaan syntetisoida proteiinia.

Prokaryoottien ribosomit ovat pienempiä (sedimentaatiokerroin 70S) kuin eukaryoottien (80S). Proteiinien ja RNA-molekyylien määrä ribosomaalisissa alayksiköissä vaihtelee. On huomattava, että mitokondrioiden ja kloroplastien ribosomit (sekä geneettinen materiaali) ovat samanlaisia ​​kuin prokaryootit, mikä saattaa viitata niiden alkuperään muinaisista prokaryoottisista organismeista, jotka päätyivät isäntäsolun sisään.

Prokaryootit eroavat yleensä niiden kuorien monimutkaisemmasta rakenteesta. Sytoplasmisen kalvon ja soluseinän lisäksi niillä on myös kapseli ja muita rakenteita prokaryoottisen organismin tyypistä riippuen. Soluseinä toimii tukena ja estää haitallisten aineiden tunkeutumisen. Bakteerin soluseinä sisältää mureiinia (glykopeptidiä). Eukaryooteista kasveilla on soluseinä (sen pääkomponentti on selluloosa) ja sienissä kitiiniä.

Prokaryoottisolut jakautuvat binäärifissiolla. Heillä on ei ole monimutkaisia ​​solunjakautumisprosesseja (mitoosi ja meioosi), ominaisuus eukaryooteille. Vaikka ennen jakautumista nukleoidi kaksinkertaistuu, aivan kuten kromatiini kromosomeissa. SISÄÄN elinkaari Eukaryooteissa diploidi- ja haploidivaiheet vaihtelevat. Tässä tapauksessa diploidifaasi on yleensä vallitseva. Toisin kuin heillä, prokaryooteilla ei ole tätä.

Eukaryoottisolut vaihtelevat kooltaan, mutta joka tapauksessa ne ovat huomattavasti suurempia kuin prokaryoottisolut (kymmeniä kertoja).

Ravinteet pääsevät prokaryoottisoluihin vain osmoosin kautta. Eukaryoottisoluissa voidaan lisäksi havaita fago- ja pinosytoosia (ruoan ja nesteen "sieppaus" sytoplasmisen kalvon avulla).

Yleensä ero prokaryoottien ja eukaryoottien välillä piilee jälkimmäisten selvästi monimutkaisemmassa rakenteessa. Uskotaan, että prokaryoottisolut syntyivät abiogeneesin kautta (pitkäaikainen kemiallinen evoluutio olosuhteissa varhainen maapallo). Eukaryootit ilmestyivät myöhemmin prokaryooteista niiden yhdistymisen (symbioottiset ja myös kimeeriset hypoteesit) tai yksittäisten edustajien evoluution (invaginaatiohypoteesi) kautta. Eukaryoottisolujen monimutkaisuus mahdollisti niiden järjestäytymisen monisoluisen organismin ja evoluutioprosessin aikana tarjota kaiken elämän perusmonimuotoisuuden maapallolla.

Taulukko eroista prokaryoottien ja eukaryoottien välillä

LuonneProkaryootitEukaryootitSolun ydin Kalvoorganellit Solukalvot Geneettinen materiaali Division Monisoluisuus Ribosomit Aineenvaihdunta Alkuperä

Ei	Syödä
Ei. Niiden tehtävät suoritetaan solukalvon invaginaatioilla, joilla pigmentit ja entsyymit sijaitsevat.	Mitokondriot, plastidit, lysosomit, ER, Golgi-kompleksi
Monimutkaisempia kapseleita on erilaisia. Soluseinä on tehty mureiinista.	Soluseinän pääkomponentti on selluloosa (kasveissa) tai kitiini (sienissä). Eläinsoluilla ei ole soluseinää.
Huomattavasti vähemmän. Sitä edustavat nukleoidi ja plasmidit, joilla on rengasmuoto ja jotka sijaitsevat sytoplasmassa.	Perinnöllisen tiedon määrä on merkittävä. Kromosomit (koostuvat DNA:sta ja proteiineista). Diploidia on ominaista.
Binäärisolujen jakautuminen.	On mitoosia ja meioosia.
Ei tyypillistä prokaryooteille.	Niitä edustavat sekä yksisoluiset että monisoluiset muodot.
Pienempi	Suurempi
Monimuotoisempi (heterotrofit, fotosynteettiset ja kemosynteettiset eri tavoilla autotrofit; anaerobinen ja aerobinen hengitys).	Autotrofiaa esiintyy vain kasveissa fotosynteesin vuoksi. Lähes kaikki eukaryootit ovat aerobeja.
Elottomasta luonnosta kemiallisen ja esibiologisen evoluution prosessissa.	Prokaryooteista niiden biologisen evoluution prosessissa.

Eukaryoottisolut

Monimutkaisin organisaatio on luontainen eläinten ja kasvien eukaryoottisoluille. Eläin- ja kasvisolujen rakenteelle on ominaista perustavanlaatuinen samankaltaisuus, mutta niiden muoto, koko ja paino ovat erittäin erilaisia ​​ja riippuvat siitä, onko organismi yksisoluinen vai monisoluinen. Esimerkiksi piilevät, euglena, hiivat, myksomykeetit ja alkueläimet ovat yksisoluisia eukaryootteja, kun taas valtaosa muun tyyppisistä organismeista on monisoluisia eukaryootteja, joiden solumäärät vaihtelevat muutamasta (esimerkiksi joissakin helminteissä) miljardeihin (nisäkkäillä) per solu. organismi. Ihmiskeho koostuu noin 10 erilaisesta solusta, jotka eroavat toisistaan ​​suorittamissaan toiminnoissa.

Ihmisillä on yli 200 erilaista solutyyppiä. Lukuisimmat solut ihmiskehossa ovat epiteelisoluja, joiden joukossa on keratinisoivia soluja (hiukset ja kynnet), soluja, joilla on imeytys- ja estetoimintoja (ruoansulatuskanavassa, virtsatieissä, sarveiskalvossa, emättimessä ja muissa elinjärjestelmissä), vuoraavia soluja sisäelimet ja ontelot (pneumosyytit, seroosisolut ja monet muut). On soluja, jotka tarjoavat aineenvaihduntaa ja vara-aineiden (maksasolut, rasvasoluja). Suuri ryhmä koostuvat epiteelisoluista ja sidekudossoluista, jotka erittävät solunulkoista matriisia (amyloblastit, fibroblastit, osteoblastit ja muut) ja hormoneja, sekä supistuvia soluja (luuranko- ja sydänlihakset, iiris ja muut rakenteet), verisoluja ja immuunijärjestelmä(erytrosyytit, neutrofiilit, eosinofiilit, basofiilit, T-lymfosyytit ja muut). On myös soluja, jotka toimivat sensorisina antureina (valoreseptorit, tunto-, kuulo-, haju-, maku- ja muut reseptorit). Merkittävää määrää soluja edustavat keskushermosolut ja gliasolut hermosto. On myös erikoistuneita silmälinssin soluja, pigmenttisoluja ja ravintosoluja, joita kutsutaan edelleen tulisijasoluiksi. Tunnetaan myös monia muita ihmissolutyyppejä.

Luonnossa ei ole tyypillistä solua, koska niille kaikille on ominaista äärimmäinen monimuotoisuus. Siitä huolimatta kaikki eukaryoottisolut eroavat merkittävästi prokaryoottisoluista useiden ominaisuuksien ja ennen kaikkea tilavuuden, muodon ja koon osalta. Useimpien eukaryoottisten solujen tilavuus ylittää prokaryoottien tilavuuden 1000-10 000 kertaa. Tämä prokaryoottisten solujen määrä liittyy niissä olevien erilaisten organellien sisältöön, jotka suorittavat erilaisia ​​solutoimintoja. Eukaryoottisoluille on myös tunnusomaista suuri määrä geneettistä materiaalia, joka on keskittynyt pääasiassa suhteellisesti suuria määriä kromosomeja, mikä tarjoaa heille paremmat mahdollisuudet erilaistumiseen ja erikoistumiseen.

Yhtä tärkeä eukaryoottisolujen piirre on, että niille on ominaista lokeroituminen, jonka takaa sisäisten kalvojärjestelmien läsnäolo. Seurauksena on, että monet entsyymit sijoittuvat tiettyihin osastoihin. Esimerkiksi lähes kaikki eläinsoluissa proteiinisynteesiä katalysoivat entsyymit sijaitsevat ribosomeissa, kun taas fosfolipidisynteesiä katalysoivat entsyymit keskittyvät pääasiassa solun sytoplasmakalvolle. Toisin kuin prokaryoottisoluilla, eukaryoottisoluilla on tuma.

Eukaryoottisoluilla on prokaryoottisiin soluihin verrattuna monimutkaisempi järjestelmä ympäristön aineiden havaitsemiseksi, jota ilman niiden elämä on mahdotonta. Eukaryoottisten ja prokaryoottisten solujen välillä on muitakin eroja.

Solujen muoto voi olla hyvin monimuotoinen ja usein riippuu myös niiden suorittamista toiminnoista. Esimerkiksi monet alkueläimet ovat muodoltaan soikeita, kun taas punasolut ovat soikeita levyjä ja lihassolut nisäkkäät ovat pitkänomaisia. Eukaryoottisolujen mitat ovat mikroskooppisia (taulukko 3).

Joillekin solutyypeille on ominaista merkittävä koko. Esimerkiksi mitat hermosolut suurilla eläimillä ne saavuttavat useita metrejä ja ihmisillä jopa 1 metrin. Yksittäisten kasvikudosten solut saavuttavat useita millimetrejä pitkiä.

Uskotaan, että mitä suurempi organismi lajissa on, sitä suuremmat ovat sen solut. Kuitenkin sukulaislajeille, jotka eroavat kooltaan, on tunnusomaista myös samankokoiset solut. Esimerkiksi kaikilla nisäkkäillä on samankokoisia punasoluja.

Solut eroavat myös massaltaan. Esimerkiksi yksi ihmisen maksasolu (hepatosyytti) painaa 19-9 g.

Ihmisen somaattinen solu (tyypillinen eukaryoottisolu) on muodostelma, joka koostuu monista rakenneosat mikroskooppiset ja submikroskooppiset koot (kuva 46).

Käyttö elektronimikroskopia ja muut menetelmät mahdollistivat äärimmäisen monimuotoisuuden sekä kuoren ja sytoplasman että ytimen rakenteessa. Erityisesti perustettiin solunsisäisten rakenteiden rakenteen membraaniperiaate, jonka perusteella erotetaan joukko solun rakenteellisia komponentteja, nimittäin.