Oppitunnin tyyppi: yhdistetty.

menetelmät: sanallinen, visuaalinen, käytännöllinen, ongelmanhaku.

Oppitunnin tavoitteet

Kasvatus: syventää opiskelijoiden tietoja eukaryoottisolujen rakenteesta, opettaa niiden soveltamista käytännön tunneilla.

Kehittäminen: parantaa opiskelijoiden taitoja työskennellä didaktista materiaalia; kehittää opiskelijoiden ajattelua tarjoamalla tehtäviä vertailla prokaryoottisia ja eukaryoottisia soluja, kasvisoluja ja eläinsoluja samankaltaisten ja erottuvien piirteiden tunnistamiseen.

Laitteet: juliste "Sytoplasmisen kalvon rakenne"; tehtäväkortit; moniste (prokaryoottisen solun rakenne, tyypillinen kasvisolu, eläinsolun rakenne).

Aiheiden välinen viestintä: kasvitiede, eläintiede, ihmisen anatomia ja fysiologia.

Tuntisuunnitelma

I. Organisatorinen hetki

Tarkista valmius oppitunnille.
Oppilasluettelon tarkistaminen.
Oppitunnin aiheen ja tavoitteiden esittely.

II. Uuden materiaalin oppiminen

Organismien jakautuminen pro- ja eukaryooteihin

Solujen muoto on erittäin monipuolinen: jotkut ovat pyöristettyjä, toiset näyttävät tähdiltä, ​​joissa on monia säteitä, toiset ovat pitkänomaisia ​​jne. Solut ovat myös kooltaan erilaisia ​​- pienimmistä, valomikroskoopissa tuskin erotettavissa olevista paljaalla silmällä täydellisesti näkyviin (esimerkiksi kalan- ja sammakonmunat).

Kaikki hedelmöittämättömät munat, mukaan lukien jättimäiset kivettyneet dinosaurusten munat, joita säilytetään paleontologisissa museoissa, olivat myös kerran eläviä soluja. Kuitenkin, jos puhumme pääelementeistä sisäinen rakenne kaikki solut ovat samanlaisia.

prokaryootit (alkaen lat. pro- ennen, ennen, sijaan ja kreikka. karyon- ydin) - nämä ovat organismeja, joiden soluissa ei ole kalvon rajoittamaa ydintä, ts. kaikki bakteerit, mukaan lukien arkkibakteerit ja syanobakteerit. Kokonaismäärä prokaryoottilajeja on noin 6000. Kaikki prokaryoottisolun (genoforin) geneettinen informaatio sisältyy yhteen pyöreään DNA-molekyyliin. Mitokondriot ja kloroplastit puuttuvat, ja solulle energiaa antavat hengitys- tai fotosynteesitoiminnot suorittaa plasmakalvo (kuva 1). Prokaryootit lisääntyvät ilman selvää seksuaalista prosessia jakautumalla kahtia. Prokaryootit pystyvät suorittamaan useita erityisiä fysiologisia prosesseja: ne kiinnittävät molekyylin typpeä, suorittavat maitohappokäymisen, hajottavat puuta ja hapettavat rikkiä ja rautaa.

Alkukeskustelun jälkeen opiskelijat pohtivat prokaryoottisolun rakennetta ja vertaavat rakenteen pääpiirteitä eukaryoottisolujen tyyppeihin (kuva 1).

eukaryootit - Tämä korkeammat organismit jossa on selkeästi määritelty ydin, joka on erotettu sytoplasmasta kalvolla (karyomembraanilla). Eukaryootteja ovat kaikki korkeammat eläimet ja kasvit sekä yksi- ja monisoluiset levät, sienet ja alkueläimet. Eukaryoottien ydin-DNA on suljettu kromosomeihin. Eukaryooteilla on soluorganellit, joita rajoittavat kalvot.

Erot eukaryoottien ja prokaryoottien välillä

- Eukaryooteilla on todellinen ydin: eukaryoottisolun geneettistä laitteistoa suojaa itse solun kuorta muistuttava kuori.
– Sytoplasmaan sisältyviä organelleja ympäröi kalvo.

Kasvi- ja eläinsolujen rakenne

Minkä tahansa organismin solu on järjestelmä. Se koostuu kolmesta toisiinsa kytketystä osasta: kalvo, tuma ja sytoplasma.

Kasvitieteen, eläintieteen ja ihmisen anatomian opiskelussa olet jo tutustunut erityyppisten solujen rakenteeseen. Tarkastellaanpa tätä artikkelia lyhyesti.

Harjoitus 1. Määritä kuvasta 2, mitkä organismit ja kudostyypit vastaavat numeroiden 1-12 alla olevia soluja. Mikä on syy niiden muotoon?

Kasvi- ja eläinsolujen organellien rakenne ja toiminta

Käyttämällä kuvia 3 ja 4 sekä käyttämällä Biological Encyclopedic Dictionary -sanakirjaa ja oppikirjaa opiskelijat täydentävät taulukkoa, jossa vertaillaan eläin- ja kasvisoluja.

Pöytä. Kasvi- ja eläinsolujen organellien rakenne ja toiminta

soluorganellit	Organellien rakenne	Toiminto	Organellien esiintyminen soluissa
			kasvit	eläimet
Kloroplasti	Se on eräänlainen plastidi	Värittää kasveja vihreä väri jossa fotosynteesi tapahtuu
leukoplasti	Kuori koostuu kahdesta peruskalvosta; sisäinen, kasvaa stromaan, muodostaa muutamia tylakoideja	Syntetisoi ja kerää tärkkelystä, öljyjä, proteiineja
Kromoplasti	Plastidit, joiden väri on keltainen, oranssi ja punainen, väri johtuu pigmenteistä - karotenoideista	Syksyn lehtien punainen, keltainen väri, mehukkaat hedelmät jne.
	Kattaa jopa 90 % kypsän solun tilavuudesta, täynnä solumehlaa	Turgorin ylläpito, vara-aineiden ja aineenvaihduntatuotteiden kerääntyminen, osmoottisen paineen säätely jne.
mikrotubulukset	Koostuu tubuliiniproteiinista, joka sijaitsee lähellä plasmakalvoa	Osallistu selluloosan laskeutumiseen soluseinille, erilaisten organellien liikkumiseen sytoplasmassa. Solunjakautumisen aikana mikrotubulukset muodostavat jakautumiskaran rakenteen perustan.
Plasmakalvo (CPM)	Koostuu lipidikaksoiskerroksesta, joka on läpäissyt eri syvyyksiin upotettuja proteiineja	Este, aineiden kuljetus, solujen välinen viestintä
Tasainen EPR	Tasaisten ja haarautuvien putkien järjestelmä	Suorittaa lipidien synteesin ja vapautumisen
Karkea EPR	Se sai nimensä, koska sen pinnalla on monia ribosomeja.	Proteiinien synteesi, niiden kerääntyminen ja muuntaminen vapautumista varten solusta ulos
	Ympäröi kaksinkertainen ydinkalvo huokosineen. Ulompi ydinkalvo muodostaa jatkuvan rakenteen ER-kalvon kanssa. Sisältää yhden tai useamman nukleolin	Perinnöllisen tiedon kantaja, solutoiminnan säätelykeskus
soluseinän	Koostuu pitkistä selluloosamolekyyleistä, jotka on järjestetty nipuiksi, joita kutsutaan mikrofibrilleiksi	Ulkokehys, suojakuori
Plasmodesmata	Pienet sytoplasmiset kanavat, jotka lävistävät soluseiniä	Yhdistä naapurisolujen protoplastit
Mitokondriot		ATP-synteesi (energian varastointi)
Golgin laite	Koostuu pinosta litteitä pusseja - säiliöitä tai diktyosomeja	Polysakkaridien synteesi, CPM:n ja lysosomien muodostuminen
Lysosomit		solunsisäinen ruoansulatus
Ribosomit	Koostuu kahdesta epätasaisesta alayksiköstä suuria ja pieniä, joihin ne voivat hajota	Proteiinin biosynteesin paikka
Sytoplasma	Koostuu vedestä, jossa on suuri määrä liuenneita aineita, jotka sisältävät glukoosia, proteiineja ja ioneja	Se sisältää muita solun organelleja ja kaikki solujen aineenvaihduntaprosessit suoritetaan.
Mikrofilamentit	Aktiinikuidut ovat yleensä nipuissa lähellä solujen pintaa	Osallistuu solujen liikkuvuuteen ja uudelleenmuodostukseen
Centrioles	Voi olla osa solun mitoottista laitteistoa. Diploidisolu sisältää kaksi paria sentrioleja	Osallistu solunjakoprosessiin eläimillä; levien, sammaleiden ja alkueläinten zoosporeissa ne muodostavat värekarvojen tyvikappaleita
mikrovillit	plasmakalvon ulkonemat	Kasvata solun ulkopintaa, mikrovillit muodostavat yhdessä solun rajan

johtopäätöksiä

1. Soluseinä, plastidit ja keskusvakuoli ovat luontaisia ​​vain kasvisoluille.
2. Lysosomeja, sentrioleja, mikrovilliä esiintyy pääasiassa vain eläinorganismien soluissa.
3. Kaikki muut organellit ovat ominaisia ​​sekä kasvi- että eläinsoluille.

Solukalvon rakenne

Solukalvo sijaitsee solun ulkopuolella ja erottaa sen kehon ulkoisesta tai sisäisestä ympäristöstä. Se perustuu plasmalemmaan (solukalvo) ja hiilihydraatti-proteiinikomponenttiin.

Soluseinän toiminnot:

- säilyttää solun muodon ja antaa mekaanista lujuutta solulle ja koko organismille;
- Suojaa solua mekaanisia vaurioita ja haitallisten yhdisteiden pääsy siihen;
- suorittaa molekyylisignaalien tunnistamisen;
- säätelee aineiden vaihtoa solun ja ympäristön välillä;
- suorittaa solujen välistä vuorovaikutusta monisoluisessa organismissa.

Soluseinän toiminta:

- edustaa ulkoista kehystä - suojaavaa kuorta;
- tarjoaa aineiden (vesi, suolat, monien molekyylien) kuljetuksen eloperäinen aine).

Eläinsolujen ulkokerros, toisin kuin kasvien soluseinät, on erittäin ohut ja joustava. Se ei näy valomikroskoopilla, ja se koostuu erilaisista polysakkarideista ja proteiineista. Eläinsolujen pintakerrosta kutsutaan glykokaliksi, suorittaa eläinsolujen suoran yhteyden ulkoiseen ympäristöön, kaikkien sitä ympäröivien aineiden kanssa, ei näytä tukevaa roolia.

Eläimen glykokalyyksin ja kasvisolun soluseinän alla on plasmakalvo, joka rajoittuu suoraan sytoplasmaan. Plasmakalvo sisältää proteiineja ja lipidejä. Ne on järjestetty järjestykseen erilaisuuden vuoksi kemiallisia vuorovaikutuksia yhdessä. Plasmakalvon lipidimolekyylit on järjestetty kahteen riviin ja muodostavat jatkuvan lipidikaksoiskerroksen. Proteiinimolekyylit eivät muodosta jatkuvaa kerrosta, ne sijaitsevat lipidikerroksessa, syöksymällä siihen eri syvyyksillä. Proteiinien ja lipidien molekyylit ovat liikkuvia.

Plasmakalvon toiminnot:

- muodostaa esteen, joka erottaa solun sisäisen sisällön ulkoinen ympäristö;
- tarjoaa aineiden kuljetuksen;
- tarjoaa kommunikaatiota solujen välillä monisoluisten organismien kudoksissa.

Aineiden pääsy soluun

Solun pinta ei ole jatkuva. Sytoplasmisessa kalvossa on lukuisia pieniä reikiä - huokosia, joiden läpi, erityisten proteiinien avulla tai ilman, ionit ja pienet molekyylit voivat tunkeutua soluun. Lisäksi jotkut ionit ja pienet molekyylit voivat päästä soluun suoraan kalvon kautta. Tärkeimpien ionien ja molekyylien pääsy soluun ei ole passiivista diffuusiota, vaan aktiivista kuljetusta, joka vaatii energiaa. Aineiden kuljetus on valikoivaa. Solukalvon selektiivistä läpäisevyyttä kutsutaan puoliläpäisevyys.

tapa fagosytoosi solun sisään pääsee: suuria orgaanisten aineiden molekyylejä, kuten proteiineja, polysakkarideja, ruokahiukkasia, bakteereja. Fagosytoosi suoritetaan plasmakalvon osallistuessa. Paikassa, jossa solun pinta tulee kosketukseen jonkin tiheän aineen hiukkasen kanssa, kalvo taipuu, muodostaa syvennyksen ja ympäröi hiukkasta, joka "kalvokapselissa" on upotettu solun sisään. Ruoansulatusvakuoli muodostuu, ja soluun päässeet orgaaniset aineet sulavat siinä.

Fagosytoosin avulla amebat, ripset, eläinten ja ihmisten leukosyytit ruokkivat. Leukosyytit imevät bakteereja sekä erilaisia ​​kiinteitä hiukkasia, jotka vahingossa päätyvät elimistöön ja suojaavat sitä siten patogeeniset bakteerit. Kasvien, bakteerien ja sinilevien soluseinä estää fagosytoosia, joten tämä soluun pääsevien aineiden reitti ei toteudu niissä.

Plasmakalvon kautta soluun tunkeutuu myös nestepisaroita, jotka sisältävät erilaisia ​​aineita liuenneessa ja suspendoituneessa tilassa.Tämä ilmiö ns. pinosytoosi. Nesteen absorptioprosessi on samanlainen kuin fagosytoosi. Pisara nestettä upotetaan sytoplasmaan "kalvopakkauksessa". Orgaaniset aineet, jotka tulevat soluun veden kanssa, alkavat pilkkoutua sytoplasmassa olevien entsyymien vaikutuksesta. Pinosytoosi on luonnossa laajalle levinnyt, ja sitä toteuttavat kaikkien eläinten solut.

III. Tutkitun materiaalin konsolidointi

Mille kahdelle suuria ryhmiä Jaetaanko kaikki organismit ytimen rakenteen mukaan?
Mitä organelleja löytyy vain kasvisoluista?
Mitä organelleja löytyy vain eläinsoluista?
Mitä eroa on kasvien ja eläinten soluseinän rakenteella?
Millä kahdella tavalla aineet pääsevät soluun?
Mikä on fagosytoosin merkitys eläimille?

Solun organellit pysyvät soluelimet, rakenteet, jotka varmistavat useiden toimintojen toteuttamisen soluelämän prosessissa: geneettisen tiedon säilyttäminen ja välittäminen, liikkuminen, jakautuminen, aineiden siirto, synteesi ja muut.

Eukaryoottisten solujen organelleihin sisältää:

• kromosomit;
• ribosomit;
• mitokondriot;
• solukalvo;
• mikrofilamentit;
• mikrotubulukset;
• Golgi-kompleksi;
• endoplasminen verkkokalvo;
• lysosomit.

Ydintä kutsutaan yleensä myös eukaryoottisolujen organelliksi. Kasvisolun pääominaisuus on plastidien läsnäolo.

Kasvisolun rakenne:

Tyypillisesti kasvisolu sisältää:

• kalvo;
• sytoplasma, jossa on organelleja;
• selluloosa kotelo;
• tyhjiöt solumehlan kanssa;
• ydin.

Eläinsolun rakenne:

Eläinsolun rakenne koostuu:

• sytoplasma, jossa on organelleja;
• ydin kromosomien kanssa;
• ulkokalvon läsnäolo.

Mikä on soluorganellien tehtävä - taulukko

Organoidin nimi	Organoidin rakenne	Organoiditoiminnot
Endoplasminen verkkokalvo (ER)	Tasaisten kerrosten järjestelmä, joka luo onteloita ja kanavia. On olemassa kahta tyyppiä: sileä ja rakeinen (siellä on ribosomeja).	1. Jakaa solun sytoplasman eristettyihin tiloihin, jotta suurin osa rinnakkaisista reaktioista katkeaa. 2. Smooth ER syntetisoi hiilihydraatteja ja rasvoja, kun taas rakeinen ER syntetisoi proteiineja. 3. Kuljetuksen ja levityksen tarve ravinteita solun sisällä.
Mitokondriot	Koot ovat 1-7 mikronia. Mitokondrioiden määrä voi olla jopa kymmeniä tuhansia solua kohden. Mitokondrioiden ulkokuori on varustettu kaksikalvoisella rakenteella. Ulkokalvo on sileä. Sisempi koostuu ristinmuotoisista kasvaimista hengitysentsyymeillä.	1. Tarjoa ATP-synteesi. 2. Energiatoiminto.
solukalvo	Siinä on kolmikerroksinen rakenne. Sisältää kolmen luokan lipidejä: fosfolipidit, glykolipidit, kolesteroli.	1. Kalvojen rakenteen ylläpitäminen. 2. Erilaisten molekyylien liike. 3. Selektiivinen läpäisevyys. 4. Signaalien vastaanottaminen ja muuttaminen ympäristöstä.
Ydin	Suurin organelli, joka on suljettu kahden kalvon vaippaan. Siinä on kromatiinia ja se sisältää myös "nukleolus"-rakenteen.	1. Geneettisen tiedon varastointi sekä sen siirto tytärsoluihin jakautumisprosessissa. 2. Kromosomit sisältävät DNA:ta. 3. Ribosomit muodostuvat ytimessä. 4. Solujen elintärkeän toiminnan hallinta.
Ribosomit	Pienet organellit, jotka ovat muodoltaan pallomaisia ​​tai ellipsoidisia. Halkaisija on yleensä 15-30 nanometriä.	1. Tarjoa proteiinisynteesi.
Sytoplasma	Solun sisäinen ympäristö, joka sisältää ytimen ja muut organellit. Rakenne on hienorakeinen, puolinestemäinen.	1. Kuljetustoiminto. 2. Tarvitaan organellien vuorovaikutukseen. 2. Säätelee aineenvaihdunnan biokemiallisten prosessien nopeutta.
Lysosomit	Tavallinen pallomainen kalvopussi, joka on täynnä ruoansulatusentsyymejä.	1. Erilaiset funktiot, jotka liittyvät molekyylien tai rakenteiden hajoamiseen.

Soluelimet - video

Organellit – solujen pysyvät ja pakolliset komponentit; solun sytoplasman erikoistuneet osat, joilla on tietty rakenne ja jotka suorittavat tiettyjä toimintoja solussa. Erottele yleis- ja erityistarkoituksiin käytettävät organellit.

Yleiskäyttöisiä organelleja on useimmissa soluissa (endoplasminen verkkokalvo, mitokondriot, plastidit, Golgi-kompleksi, lysosomit, vakuolit, solukeskus, ribosomit). Erityiskäyttöiset organellit ovat ominaisia ​​vain erikoistuneille soluille (lihasäikeille, siimoille, värekarvoille, supistumis- ja ruoansulatusvakuoleille). Organelleilla (lukuun ottamatta ribosomeja ja solukeskusta) on kalvorakenne.

Endoplasminen verkkokalvo (EPR) – tämä on haaroittunut järjestelmä toisiinsa yhdistetyistä onteloista, putkista ja kanavista, jotka muodostavat alkeiskalvot ja jotka läpäisevät solun koko paksuuden. Porter avasi sen vuonna 1943. Erityisen paljon endoplasmisen retikulumin kanavia on soluissa, joissa on intensiivinen aineenvaihdunta. Keskimäärin EPS:n tilavuus on 30-50 % solujen kokonaistilavuudesta. EPS on labiili. Sisäisten aukkojen ja kanan muoto

saaliit, niiden koko, sijainti solussa ja määrä muuttuvat elämänprosessissa. Solu on kehittyneempi eläimissä. EPS on morfologisesti ja toiminnallisesti yhteydessä sytoplasman rajakerrokseen, ydinkalvoon, ribosomiin, Golgi-kompleksiin, vakuoliin, muodostaen yhdessä niiden kanssa yhden toiminnallisen ja rakenteellisen järjestelmän solun sisällä olevien aineiden aineenvaihduntaan ja energiaan sekä liikkumiseen. Mitokondriot ja plastidit kerääntyvät endoplasmisen retikulumin lähelle.

EPS:ää on kahta tyyppiä: karkea ja sileä. Sileän (agranulaarisen) ER:n kalvoille lokalisoituvat rasva- ja hiilihydraattisynteesijärjestelmien entsyymit: hiilihydraatit ja melkein kaikki solun lipidit syntetisoidaan täällä. Soluissa vallitsevat endoplasmisen retikulumin sileän vaihtelun kalvot talirauhaset, maksa (glykogeenisynteesi), soluissa hienoa sisältöä ravinteita (kasvien siemeniä). Ribosomit sijaitsevat karkean (rakeisen) EPS:n kalvolla, jossa tapahtuu proteiinien biosynteesi. Jotkut niiden syntetisoimista proteiineista sisältyvät endoplasmisen retikulumin kalvoon, loput pääsevät sen kanavien onteloon, jossa ne muunnetaan ja kuljetetaan Golgi-kompleksiin. Erityisesti paljon karkeita kalvoja rauhasten ja hermosolujen soluissa.

Riisi. Karkea ja sileä endoplasminen verkkokalvo.

Riisi. Aineiden kuljettaminen järjestelmän ytimen läpi - endoplasminen verkkokalvo (EPR) - Golgi-kompleksi.

Endoplasmisen retikulumin toiminnot:

1) proteiinien (karkea ER), hiilihydraattien ja lipidien synteesi (smooth ER);

2) aineiden kuljetus, sekä soluun tulevien että vasta syntetisoitujen;

3) sytoplasman jakaminen osastoihin (osastoihin), mikä varmistaa entsyymijärjestelmien avaruudellisen erottamisen, joka on välttämätön niiden peräkkäiselle pääsylle biokemiallisiin reaktioihin.

Mitokondriot - esiintyy lähes kaikissa yksi- ja monisoluisten organismien solutyypeissä (lukuun ottamatta nisäkkäiden punasoluja). Niiden määrä eri soluissa vaihtelee ja riippuu solun toiminnallisen aktiivisuuden tasosta. Rotan maksasolussa niitä on noin 2500 ja joidenkin nilviäisten urospuolisessa sukusolussa 20-22. Lentävien lintujen rintalihaksessa niitä on enemmän kuin ei-lentävien lintujen rintalihaksessa.

Mitokondriot ovat muodoltaan pallomaisia, soikeita ja sylinterimäisiä kappaleita. Koot ovat halkaisijaltaan 0,2 - 1,0 mikronia ja jopa 5 - 7 mikronia pitkiä.

Riisi. Mitokondriot.

Rihmamaisten muotojen pituus on 15-20 mikronia. Ulkopuolella mitokondrioita rajoittaa sileä ulkokalvo, joka on koostumukseltaan samanlainen kuin plasmalemma. Sisäkalvo muodostaa lukuisia kasvaimia - cristae - ja sisältää lukuisia entsyymejä, ATP-someja (sienikappaleita), jotka osallistuvat ravinneenergian muuntamiseen ATP-energiaksi. Cristae määrä riippuu solun toiminnasta. Mitokondrioissa on paljon cristae; ne vievät koko organoidin sisäisen ontelon. Alkion solujen mitokondrioissa cristae ovat yksittäisiä. Kasveissa sisäkalvon kasvut ovat useammin putkimaisia. Mitokondriontelo on täytetty matriisilla, joka sisältää vettä, mineraalisuoloja, entsyymiproteiineja ja aminohappoja. Mitokondrioilla on autonominen proteiinisyntetisointijärjestelmä: pyöreä DNA-molekyyli, erilaisia RNA ja pienemmät ribosomit kuin sytoplasmassa.

Mitokondriot ovat tiiviisti yhteydessä endoplasmisen retikulumin kalvoilla, joiden kanavat avautuvat usein suoraan mitokondrioihin. Kun elimen kuormitus lisääntyy ja energiankulutusta vaativat synteettiset prosessit tehostuvat, EPS:n ja mitokondrioiden väliset kontaktit lisääntyvät erityisen paljon. Mitokondrioiden määrä voi kasvaa nopeasti fission seurauksena. Mitokondrioiden lisääntymiskyky johtuu niissä olevasta DNA-molekyylistä, joka muistuttaa bakteerien pyöreää kromosomia.

Mitokondrioiden toiminnot:

1) universaalin energialähteen synteesi - ATP;

2) synteesi steroidihormonit;

3) spesifisten proteiinien biosynteesi.

plastidit - kalvorakenteen omaavat organellit, jotka ovat ominaisia ​​vain kasvisoluille. Ne osallistuvat hiilihydraattien, proteiinien ja rasvojen synteesiin. Pigmenttipitoisuuden mukaan ne jaetaan kolmeen ryhmään: kloroplastit, kromoplastit ja leukoplastit.

Kloroplasteilla on suhteellisen vakio elliptinen tai linssimäinen muoto. Suurimman halkaisijan koko on 4 - 10 mikronia. Solussa oleva luku vaihtelee muutamasta yksiköstä useisiin kymmeniin. Niiden koko, värin voimakkuus, lukumäärä ja sijainti solussa riippuvat valaistusolosuhteista, kasvien tyypistä ja fysiologisesta tilasta.

Riisi. Kloroplasti, rakenne.

Nämä ovat proteiini-lipoidikappaleita, jotka koostuvat 35-55 % proteiinista, 20-30 % lipideistä, 9 % klorofyllistä, 4-5 % karotenoideista, 2-4 % nukleiinihapoista. Hiilihydraattien määrä vaihtelee; tietty määrä mineraaliaineita löytyi Klorofylli - orgaanisen kaksiemäksisen hapon esteri - klorofylliini ja orgaaniset alkoholit - metyyli (CH 3 OH) ja fytoli (C 20 H 39 OH). Korkeammissa kasveissa klorofylli a on jatkuvasti läsnä kloroplasteissa - sillä on sinivihreä väri ja klorofylli b - kelta-vihreä; ja klorofyllipitoisuus, ja useita kertoja enemmän.

Kloroplastit sisältävät klorofyllin lisäksi pigmenttejä - karoteenia C 40 H 56 ja ksantofylli C 40 H 56 O 2 ja joitain muita pigmenttejä (karotenoideja). Vihreässä lehdessä klorofyllin keltaiset satelliitit peittyvät kirkkaammalla vihreällä värillä. Syksyllä lehtien putoamisen aikana useimmissa kasveissa klorofylli kuitenkin tuhoutuu ja sitten havaitaan karotenoidien esiintyminen lehdissä - lehti muuttuu keltaisiksi.

Kloroplastia ympäröi kaksoiskalvo, joka koostuu ulko- ja sisäkalvosta. Sisäisellä sisällöllä - stroomalla - on lamellarinen (lamellaarinen) rakenne. Värittömässä stroomassa granat ovat eristettyjä - vihreänvärisiä kappaleita, 0,3 - 1,7 mikronia. Ne ovat kokoelma tylakoideja - suljettuja kappaleita litteiden rakkuloiden tai kalvoalkuperää olevien levyjen muodossa. Monomolekyylikerroksen muodossa oleva klorofylli sijaitsee proteiini- ja lipidikerrosten välissä läheisessä yhteydessä niihin. Pigmenttimolekyylien tilajärjestely kloroplastien kalvorakenteissa on erittäin tarkoituksenmukaista ja luo optimaaliset olosuhteet säteilyenergian tehokkaimmalle absorptiolle, siirtämiselle ja käytölle. Lipidit muodostavat vedettömiä dielektrisiä kerroksia kloroplastikalvoista, jotka ovat välttämättömiä elektroninkuljetusketjun toiminnalle. Linkkien roolia elektroninkuljetusketjussa suorittavat proteiinit (sytokromit, plastokinonit, ferredoksiini, plastosyaniini) ja yksittäiset kemialliset alkuaineet - rauta, mangaani jne. Kloroplastin jyvien määrä on 20-200. Stromalamelleja sijaitsee jyvien välillä yhdistäen ne toisiinsa. Gran lamelleilla ja stromalamelleilla on kalvomainen rakenne.

Kloroplastin sisäinen rakenne mahdollistaa lukuisten ja erilaisten reaktioiden avaruudellisen dissosioitumisen, jotka kokonaisuutena muodostavat fotosynteesin sisällön.

Kloroplastit, kuten mitokondriot, sisältävät spesifistä RNA:ta ja DNA:ta sekä pienempiä ribosomeja ja koko proteiinien biosynteesiin tarvittavan molekyyliarsenaalin. Näissä organelleissa on riittävä määrä i-RNA:ta proteiineja syntetisoivan järjestelmän maksimaalisen aktiivisuuden varmistamiseksi. Ne sisältävät kuitenkin myös riittävästi DNA:ta koodaamaan tiettyjä proteiineja. Ne lisääntyvät jakautumalla, yksinkertaisella supistumisella.

On todettu, että kloroplastit voivat muuttaa muotoaan, kokoaan ja sijaintiaan solussa, eli ne pystyvät liikkumaan itsenäisesti (kloroplastitaksit). He löysivät kahden tyyppisiä supistumisproteiineja, joiden vuoksi ilmeisesti aktiivista liikettä nämä organellit sytoplasmassa.

Kromoplastit ovat laajalti levinneet kasvien generatiivisille elimille. Ne värjäävät kukkien (buttercup, dahlia, auringonkukka), hedelmien (tomaatit, pihlajan, villiruusu) terälehdet keltaiseksi, oranssiksi, punaiseksi. SISÄÄN vegetatiiviset elimet kromoplastit ovat paljon harvinaisempia.

Kromoplastien väri johtuu karotenoidien - karoteenin, ksantofyllin ja lykopeenin - läsnäolosta, jotka ovat plastideissa eri tilassa: kiteiden muodossa, lipoidiliuoksena tai yhdessä proteiinien kanssa.

Kromoplasteilla on kloroplasteihin verrattuna yksinkertaisempi rakenne - niiltä puuttuu lamellirakenne. Myös kemiallinen koostumus on erilainen: pigmentit - 20-50%, lipidit jopa 50%, proteiinit - noin 20%, RNA - 2-3%. Tämä osoittaa kloroplastien alhaisempaa fysiologista aktiivisuutta.

Leukoplastit eivät sisällä pigmenttejä, ne ovat värittömiä. Nämä pienimmät plastidit ovat pyöreitä, munamaisia ​​tai sauvan muotoisia. Solussa ne ryhmittyvät usein ytimen ympärille.

Sisäisesti rakenne on vielä vähemmän erottuva verrattuna kloroplasteihin. Ne syntetisoivat tärkkelystä, rasvoja, proteiineja. Tämän mukaisesti erotetaan kolme tyyppiä leukoplasteja - amyloplastit (tärkkelys), oleoplastit (kasviöljyt) ja proteoplastit (proteiinit).

Leukoplastit syntyvät proplastideista, joiden kanssa ne ovat muodoltaan ja rakenteeltaan samanlaisia, mutta eroavat vain kooltaan.

Kaikki plastidit ovat geneettisesti sukua keskenään. Ne muodostuvat proplastideista - pienimmistä värittömistä sytoplasmisista muodostelmista, jotka ovat ulkonäöltään samanlaisia ​​​​kuin mitokondriot. Proplastideja löytyy itiöistä, munista, kasvupisteiden alkiosoluista. Kloroplastit (valossa) ja leukoplastit (pimeässä) muodostuvat suoraan proplastideista ja niistä kehittyvät kromoplastit, jotka ovat lopputuote plastidien kehittymisessä solussa.

Golgin kompleksi - italialainen tiedemies Golgi löysi sen ensimmäisen kerran vuonna 1898 eläinsoluista. Tämä on järjestelmä sisäisistä onteloista, säiliöistä (5-20), jotka sijaitsevat lähellä ja yhdensuuntaisia ​​toistensa kanssa, sekä suuria ja pieniä tyhjiä. Kaikilla näillä muodostelmilla on kalvorakenne ja ne ovat endoplasmisen retikulumin erikoistuneita osia. Eläinsoluissa Golgi-kompleksi on paremmin kehittynyt kuin kasvisoluissa; jälkimmäisessä sitä kutsutaan diktyosomeiksi.

Riisi. Golgi-kompleksin rakenne.

Lamellikompleksiin tulevat proteiinit ja lipidit altistetaan erilaisille transformaatioille, kerätään, lajitellaan, pakataan eritysrakkuloihin ja kuljetetaan määränpäänsä mukaan: erilaisiin rakenteisiin solun sisällä tai solun ulkopuolella. Golgi-kompleksin kalvot syntetisoivat myös polysakkarideja ja muodostavat lysosomeja. Maitorauhasten soluissa Golgi-kompleksi osallistuu maidon muodostumiseen ja maksasoluissa - sappi.

Golgi-kompleksin toiminnot:

1) solussa syntetisoitujen proteiinien, rasvojen, polysakkaridien ja ulkopuolelta tulevien aineiden väkevöinti, dehydraatio ja tiivistäminen;

2) orgaanisten aineiden monimutkaisten kompleksien kokoaminen ja niiden valmistaminen solusta poistettavaksi (selluloosa ja hemiselluloosa kasveissa, glykoproteiinit ja glykolipidit eläimissä);

3) polysakkaridien synteesi;

4) primaaristen lysosomien muodostuminen.

Lysosomit - pienet soikeat kappaleet, joiden halkaisija on 0,2-2,0 mikronia. Keskeisellä paikalla on tyhjiö, joka sisältää 40 (eri lähteiden mukaan 30-60) hydrolyyttistä entsyymiä, jotka kykenevät hajottamaan proteiineja, nukleiinihappoja, polysakkarideja, lipidejä ja muita aineita happamassa ympäristössä (pH 4,5-5).

Tämän ontelon ympärillä on stroma, joka on puettu ulkopuolelta peruskalvolla. Aineiden hajoamista entsyymien avulla kutsutaan lyysiksi, joten organellia kutsutaan lysosomiksi. Lysosomit muodostuvat Golgi-kompleksissa. Primaariset lysosomit lähestyvät suoraan pinosyyttisiä tai fagosyyttisiä vakuoleja (endosomeja) ja kaatavat sisällön niiden onteloon muodostaen sekundäärisiä lysosomeja (fagosomeja), joiden sisällä tapahtuu aineiden pilkkomista. Lyysituotteet lysosomien kalvon kautta pääsevät sytoplasmaan ja ovat mukana jatkossa. Toissijaisia ​​lysosomeja, joissa on sulamattomien aineiden jäänteitä, kutsutaan jäännöskappaleiksi. Esimerkki sekundaarisista lysosomeista ovat alkueläinten ruoansulatusvakuolit.

Lysosomien toiminnot:

1) elintarvikemakromolekyylien ja soluun pino- ja fagosytoosin aikana tulevien vieraiden komponenttien solunsisäinen pilkkominen, mikä tarjoaa solulle lisäraaka-aineita biokemiallisiin ja energiaprosesseihin;

2) nälänhädän aikana lysosomit sulattavat joitain organelleja ja täydentävät ravintovarastoja jonkin aikaa;

3) alkioiden ja toukkien väliaikaisten elinten (sammakon häntä ja kidukset) tuhoaminen sikiönjälkeisen kehityksen aikana;

Riisi. Lysosomien muodostuminen

Vacuoles – nesteellä täytetyt ontelot kasvisolujen ja protistien sytoplasmassa. Niissä on kuplia, ohuita putkia ja muita. Vakuolit muodostuvat endoplasmisen verkkokalvon jatkeista ja Golgi-kompleksin rakkuloista ohuimpina onteloina, minkä jälkeen solun kasvaessa ja aineenvaihduntatuotteiden kertyessä niiden tilavuus kasvaa ja lukumäärä pienenee. Kehittyneessä, muodostuneessa solussa on yleensä yksi suuri tyhjiö, joka sijaitsee keskeisellä paikalla.

Kasvisolujen tyhjiöt ovat täynnä solumehua, joka on orgaanisen (omena-, oksaali-, sitruunahapot, sokerit, inuliini, aminohapot, proteiinit, tanniinit, alkaloidit, glukosidit) ja mineraalien (nitraatit, kloridit, fosfaatit) vesiliuos. aineet.

Protisteilla on ruoansulatus- ja supistumisvakuoleja.

Vakuolien toiminnot:

1) vararavinteiden ja eritteiden varastointi (kasveissa);

2) määritellä ja tukea osmoottinen paine soluissa;

3) tarjota solunsisäistä ruoansulatusta protisteissa.

Riisi. Solun keskus.

Solukeskus sijaitsee yleensä lähellä ydintä ja koostuu kahdesta sentriolista, jotka sijaitsevat kohtisuorassa toisiinsa nähden ja joita ympäröi säteilevä pallo. Jokainen sentrioli on ontto sylinterimäinen kappale, jonka pituus on 0,3-0,5 µm ja pituus 0,15 µm, jonka seinämän muodostaa 9 mikrotubulustriplettiä. Jos sentrioli sijaitsee ciliumin tai flagellumin tyvessä, sitä kutsutaan perusvartalo.

Ennen jakamista sentriolit eroavat vastakkaisille navoille, ja jokaisen lähelle ilmestyy tytärsentrioli. Solun eri napoissa sijaitsevista sentrioleista muodostuu mikrotubuluksia, jotka kasvavat toisiaan kohti. Ne muodostavat mitoottisen karan, joka edistää geneettisen materiaalin tasaista jakautumista tytärsolujen välillä, ja ovat sytoskeleton organisoinnin keskus. Osa karan kierteistä on kiinnittynyt kromosomeihin. Korkeampien kasvien soluissa solukeskuksessa ei ole sentrioleja.

Sentriolit ovat sytoplasman itseään lisääntyviä organelleja. Ne syntyvät olemassa olevien päällekkäisyyksien seurauksena. Tämä tapahtuu, kun sentriolit eroavat toisistaan. Epäkypsä sentrioli sisältää 9 yksittäistä mikrotubulusta; ilmeisesti jokainen mikrotubulus on malli kypsälle sentriolille tyypillisten kolmosten kokoamista varten.

Centrosomi on ominaista eläinsoluille, joillekin sienille, leville, sammalille ja saniaisille.

Solukeskuksen toiminnot:

1) fissionapojen muodostuminen ja fissiokaran mikrotubulusten muodostuminen.

Ribosomit - pienet pallomaiset organellit, 15-35 nm. Koostuu kahdesta alayksiköstä, iso (60S) ja pieni (40S). Ne sisältävät noin 60 % proteiinia ja 40 % ribosomaalista RNA:ta. rRNA-molekyylit muodostavat sen rakenteellisen rungon. Useimmat proteiinit liittyvät erityisesti tietyillä alueilla rRNA. Jotkut proteiinit liitetään ribosomeihin vain proteiinisynteesin aikana. Ribosomialayksiköt muodostuvat ytimessä. ja tumakalvon huokosten kautta pääsevät sytoplasmaan, jossa ne sijaitsevat joko EPA-kalvolla tai ydinkalvon ulkosivulla tai vapaasti sytoplasmassa. Ensin rRNA:t syntetisoidaan nukleolaarisella DNA:lla, jotka sitten peitetään sytoplasmasta tulevilla ribosomaalisilla proteiineilla, pilkotaan haluttuun kokoon ja muodostavat ribosomialayksiköitä. Ytimessä ei ole täysin muodostuneita ribosomeja. Alayksiköiden yhdistyminen kokonaiseksi ribosomiin tapahtuu sytoplasmassa pääsääntöisesti proteiinien biosynteesin aikana. Verrattuna mitokondrioihin, plastideihin, prokaryoottisoluihin, ribosomit eukaryoottisolujen sytoplasmassa ovat suurempia. Ne voivat yhdistää 5-70 yksikköä polysomeiksi.

Ribosomin toiminnot:

1) osallistuminen proteiinien biosynteesiin.

Riisi. 287. Ribosomi: 1 - pieni alayksikkö; 2 - suuri alayksikkö.

Cilia, flagella – alkeiskalvolla peitetyt sytoplasman kasvut, jonka alla on 20 mikrotubulusta, jotka muodostavat 9 paria reunalla ja kaksi yksittäistä keskellä. Ripsivärien ja flagellan tyvessä ovat tyvikappaleet. Siimat ovat jopa 100 µm pitkiä. Siliat ovat lyhyitä - 10-20 mikronia - flagella. Siimalen liike on kierteistä ja värekarvojen melamainen. Särekalvojen ja siimojen ansiosta bakteerit, protistit, värekäresolut liikkuvat, hiukkaset tai nesteet liikkuvat (ripset hengitysteitä, munanjohtimia), sukupuolisoluja (spermatozoa).

Riisi. Eukaryoottien siipien ja värien rakenne

Sisällytykset - tilapäisiä sytoplasman komponentteja, joko nousevia tai katoavia. Yleensä ne sisältyvät soluihin tietyissä vaiheissa elinkaari. Inkluusioten spesifisyys riippuu kudosten ja elinten vastaavien solujen spesifisyydestä. Inkluusiota löytyy pääasiassa kasvisoluista. Niitä voi esiintyä hyaloplasmassa, erilaisissa organelleissa, harvemmin soluseinässä.

Toiminnallisesti inkluusiot ovat joko solujen aineenvaihdunnasta tilapäisesti poistettuja yhdisteitä (vara-aineet - tärkkelysjyvät, lipidipisarat ja proteiinikertymät) tai lopputuotteet vaihto (tiettyjen aineiden kiteet).

tärkkelyksen jyviä. Nämä ovat yleisimmät kasvisolusulkeumat. Tärkkelystä varastoidaan kasveissa yksinomaan tärkkelysjyvien muodossa. Ne muodostuvat vain elävien solujen plastidistroomassa. Fotosynteesin aikana syntyy vihreitä lehtiä assimilaatiota, tai ensisijainen tärkkelys. Assimilaatiotärkkelys ei kerry lehtiin ja nopeasti sokereiksi hydrolysoituessaan virtaa kasvin osiin, joihin se kerääntyy. Siellä se muuttuu takaisin tärkkelykseksi, jota kutsutaan toissijainen. Toissijaista tärkkelystä muodostuu myös suoraan mukuloihin, juurakoihin, siemeniin, eli sinne, missä se varastoituu. Sitten he kutsuvat häntä varaa. Leukoplasteja, jotka varastoivat tärkkelystä, kutsutaan amyloplastit. Erityisen runsaasti tärkkelystä ovat siemenet, maanalaiset versot (mukulat, sipulit, juurakot), puumaisten kasvien juurten ja varsien johtavien kudosten parenkyymit.

Lipidipisarat. Löytyy lähes kaikista kasvisoluista. Siemenet ja hedelmät ovat niissä rikkaimpia. Lipidipisaroiden muodossa olevat rasvaöljyt ovat toiseksi tärkein (tärkkelyksen jälkeen) vararavinteiden muoto. Joidenkin kasvien (auringonkukka, puuvilla jne.) siemenet voivat kerääntyä jopa 40 % öljystä kuiva-aineen painosta.

Lipidipisarat kerääntyvät yleensä suoraan hyaloplasmaan. Ne ovat pallomaisia ​​kappaleita, joiden koko on yleensä submikroskooppinen. Lipidipisarat voivat myös kerääntyä leukoplasteihin, joita kutsutaan elaioplastit.

Proteiinisulkeumat muodostuu solun erilaisiin organelleihin amorfisten tai kiteisten kerrostumien muodossa, joilla on eri muotoja ja rakenteita. Useimmiten kiteitä löytyy ytimestä - nukleoplasmasta, joskus perinukleaarisesta tilasta, harvemmin hyaloplasmista, plastidista, EPR-säiliöiden jatkeista, peroksisomien ja mitokondrioiden matriisista. Vakuolit sisältävät sekä kiteisiä että amorfisia proteiinisulkeuksia. SISÄÄN suurin osa proteiinikiteitä löytyy kuivien siementen varastosoluista ns aleuroni 3 jyviä tai proteiinikappaleita.

Varastointiproteiineja syntetisoivat ribosomit siementen kehityksen aikana ja ne talletetaan tyhjiin. Kun siemenet kypsyvät ja niiden kuivuminen seuraa, proteiinivakuolit kuivuvat ja proteiini kiteytyy. Tämän seurauksena kypsässä kuivassa siemenessä proteiinivakuolit muuttuvat proteiinikappaleiksi (aleuronijyväiksi).

Organellit- solun pysyvät, välttämättä läsnä olevat komponentit, jotka suorittavat tiettyjä toimintoja.

Endoplasminen verkkokalvo

Endoplasminen verkkokalvo (ER), tai endoplasminen verkkokalvo (EPR), on yksikalvoinen organelli. Se on järjestelmä kalvoja, jotka muodostavat "säiliöitä" ja kanavia, jotka liittyvät toisiinsa ja rajoittavat yhtä sisäistä tilaa - EPS-onteloita. Toisaalta kalvot ovat yhteydessä sytoplasmiseen kalvoon, toisaalta ulompaan ydinkalvoon. EPS:ää on kahta tyyppiä: 1) karkea (rakeinen), jonka pinnalla on ribosomeja, ja 2) sileä (agranulaarinen), jonka kalvot eivät sisällä ribosomeja.

Toiminnot: 1) aineiden kuljetus solun osasta toiseen, 2) solun sytoplasman jakautuminen osastoihin ("osastoihin"), 3) hiilihydraattien ja lipidien synteesi (smooth ER), 4) proteiinisynteesi (karkea ER) ), 5) Golgi-laitteen muodostuspaikka.

Tai golgi kompleksi, on yksikalvoinen organelli. Se on pino litistettyjä "säiliöitä", joissa on levennetyt reunat. Niihin liittyy pienten yksikalvoisten rakkuloiden (Golgi vesikkeleiden) järjestelmä. Jokainen pino koostuu yleensä 4-6 "säiliöstä", on Golgi-laitteen rakenteellinen ja toiminnallinen yksikkö, ja sitä kutsutaan diktyosomiksi. Diktyosomien määrä solussa vaihtelee yhdestä useisiin satoihin. Kasvisoluissa diktyosomit eristetään.

Golgi-laite sijaitsee yleensä lähellä solutumaa (eläinsoluissa usein lähellä solukeskusta).

Golgi-laitteen toiminnot: 1) proteiinien, lipidien, hiilihydraattien kerääntyminen, 2) sisään tulevien orgaanisten aineiden muuntaminen, 3) proteiinien, lipidien, hiilihydraattien "pakkaaminen" kalvorakkuloihin, 4) proteiinien, lipidien, hiilihydraattien eritys, 5) hiilihydraattien ja lipidien synteesi , 6) lysosomien muodostumispaikka. Eritystoiminto on tärkein, siksi Golgi-laite on hyvin kehittynyt erityssoluissa.

Lysosomit

Lysosomit- yksikalvoiset organellit. Ne ovat pieniä kuplia (halkaisija 0,2-0,8 mikronia), jotka sisältävät joukon hydrolyyttisiä entsyymejä. Entsyymit syntetisoidaan karkealla ER:llä, siirtyvät Golgin laitteeseen, jossa ne modifioidaan ja pakataan kalvorakkuloiksi, jotka Golgi-laitteistosta erottuaan muuttuvat varsinaisiksi lysosomeiksi. Lysosomi voi sisältää 20-60 erilaista hydrolyyttistä entsyymiä. Aineiden hajottamista entsyymeillä kutsutaan lyysi.

Erota: 1) primaariset lysosomit, 2) sekundaariset lysosomit. Primaarisia lysosomeja kutsutaan lysosomeiksi, jotka ovat irronneet Golgin laitteesta. Primääriset lysosomit ovat tekijä, joka varmistaa entsyymien eksosytoosin solusta.

Sekundaarisia lysosomeja kutsutaan lysosomeiksi, jotka muodostuvat primaaristen lysosomien fuusion seurauksena endosyyttisten vakuolien kanssa. Tässä tapauksessa ne sulattavat aineita, jotka ovat päässeet soluun fagosytoosin tai pinosytoosin kautta, joten niitä voidaan kutsua ruoansulatusvakuoleiksi.

Autofagia- solulle tarpeettomien rakenteiden tuhoutumisprosessi. Ensin tuhottavaa rakennetta ympäröi yksi kalvo, sitten muodostunut kalvokapseli sulautuu primaariseen lysosomiin, minkä seurauksena muodostuu myös sekundaarinen lysosomi (autofaginen vakuoli), jossa tämä rakenne hajoaa. Ruoansulatustuotteet imeytyvät solun sytoplasmaan, mutta osa materiaalista jää sulamatta. Toissijaista lysosomia, joka sisältää tämän sulamattoman materiaalin, kutsutaan jäännöskappaleeksi. Eksosytoosin avulla sulamattomat hiukkaset poistetaan solusta.

Autolyysi- solun itsetuho, joka johtuu lysosomien sisällön vapautumisesta. Normaalisti autolyysi tapahtuu metamorfoosien (sammakon nuijapäiden hännän katoaminen), synnytyksen jälkeisen kohdun involuution aikana, kudosnekroosipesäkkeissä.

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

Vacuoles

Vacuoles- yksikalvoiset organellit ovat "kapasiteetit" täynnä vesiliuokset orgaaniset ja epäorgaaniset aineet. ER ja Golgi-laitteisto osallistuvat vakuolien muodostumiseen. Nuoret kasvisolut sisältävät monia pieniä vakuoleja, jotka sitten solujen kasvaessa ja erilaistuessaan sulautuvat toisiinsa ja muodostavat yhden suuren keskusvakuoli. Keskusvakuoli voi viedä jopa 95 % kypsän solun tilavuudesta, kun taas tuma ja organellit työnnetään takaisin solukalvolle. Kasvivakuolia ympäröivää kalvoa kutsutaan tonoplastiksi. Nestettä, joka täyttää kasvin tyhjiön, kutsutaan solumehu. Solumehlan koostumus sisältää vesiliukoisia orgaanisia ja epäorgaanisia suoloja, monosakkarideja, disakkarideja, aminohappoja, loppu- tai myrkyllisiä aineenvaihduntatuotteita (glykosidit, alkaloidit), joitain pigmenttejä (antosyaanit).

Eläinsolut sisältävät pieniä ruoansulatus- ja autofagisia tyhjiöitä, jotka kuuluvat sekundääristen lysosomien ryhmään ja sisältävät hydrolyyttisiä entsyymejä. Yksisoluisilla eläimillä on myös supistuvia vakuoleja, jotka suorittavat osmoregulaatio- ja erittymistoimintoa.

Vakuolin toiminnot: 1) veden kerääminen ja varastointi, 2) säätö vesi-suola-aineenvaihdunta, 3) turgorpaineen ylläpito, 4) vesiliukoisten aineenvaihduntatuotteiden, vararavinteiden kerääntyminen, 5) kukkien ja hedelmien värjääminen ja sitä kautta pölyttäjien ja siementen levittäjien houkutteleminen, 6) lysosomien toimintojen näkeminen.

Muodostuu endoplasminen verkkokalvo, Golgi-laitteisto, lysosomit ja vakuolit solun yksittäinen tyhjiöverkko, jonka yksittäiset elementit voivat muuttua toisikseen.

Mitokondriot

1 - ulkokalvo;
2 - sisäkalvo; 3 - matriisi; 4 - crista; 5 - monientsyymijärjestelmä; 6 - pyöreä DNA.

Mitokondrioiden muoto, koko ja lukumäärä ovat erittäin vaihtelevia. Mitokondrioiden muoto voi olla sauvamainen, pyöreä, kierre, kuppimainen, haarautunut. Mitokondrioiden pituus vaihtelee 1,5-10 µm, halkaisija 0,25-1,00 µm. Mitokondrioiden määrä solussa voi olla useita tuhansia ja riippuu solun metabolisesta aktiivisuudesta.

Mitokondrioita rajoittaa kaksi kalvoa. Mitokondrioiden (1) ulkokalvo on sileä, sisäkalvo (2) muodostaa useita taitoksia - cristae(4). Cristae lisää sisäkalvon pinta-alaa, jossa on ATP-molekyylien synteesiin osallistuvia monientsyymijärjestelmiä (5). Mitokondrioiden sisätila on täynnä matriisia (3). Matriisi sisältää pyöreätä DNA:ta (6), spesifistä mRNA:ta, prokaryoottityyppisiä ribosomeja (70S-tyyppi), Krebsin syklin entsyymejä.

Mitokondrio-DNA ei liity proteiineihin ("alaston"), se on kiinnittynyt mitokondrioiden sisäkalvoon ja kuljettaa tietoa noin 30 proteiinin rakenteesta. Mitokondrion rakentamiseen tarvitaan paljon enemmän proteiineja, joten tietoa useimmista mitokondrioproteiineista sisältyy tuman DNA:han, ja nämä proteiinit syntetisoituvat solun sytoplasmassa. Mitokondriot pystyvät lisääntymään itsenäisesti jakautumalla kahtia. Ulko- ja sisäkalvon välissä on protonisäiliö, jossa tapahtuu H +:n kertymistä.

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

Yhden hypoteesin (symbiogeneesin teoria) mukaan mitokondriot ovat peräisin muinaisista vapaasti elävistä aerobisista prokaryoottisista organismeista, jotka vahingossa isäntäsoluun päässeet muodostivat sen kanssa molempia osapuolia hyödyttävän symbioottisen kompleksin. Seuraavat tiedot tukevat tätä hypoteesia. Ensinnäkin mitokondrio-DNA:lla on samat rakenteelliset piirteet kuin DNA:lla. nykyaikaiset bakteerit(suljettu renkaaseen, ei liity proteiineihin). Toiseksi mitokondrioribosomit ja bakteeriribosomit kuuluvat samaan tyyppiin, 70S-tyyppiin. Kolmanneksi mitokondrioiden jakautumismekanismi on samanlainen kuin bakteerien. Neljänneksi samat antibiootit estävät mitokondrioiden ja bakteeriproteiinien synteesiä.

plastidit

1 - ulkokalvo; 2 - sisäkalvo; 3 - stroma; 4 - tylakoidi; 5 - grana; 6 - lamellit; 7 - tärkkelyksen jyvät; 8 - lipidipisarat.

Plastideja löytyy vain kasvisoluista. Erottaa kolme plastidien päätyyppiä: leukoplastit - värittömät plastidit värjäytymättömien kasvinosien soluissa, kromoplastit - värilliset plastidit ovat yleensä keltaisia, punaisia ​​ja oranssit kukat Kloroplastit ovat vihreitä plastideja.

Kloroplastit. Korkeampien kasvien soluissa kloroplasteilla on kaksoiskuperan linssin muoto. Kloroplastien pituus vaihtelee 5 - 10 mikronia, halkaisija on 2 - 4 mikronia. Kloroplasteja rajaa kaksi kalvoa. Ulkokalvo (1) on sileä, sisäkalvo (2) on rakenteeltaan monimutkainen taitettu. Pienin laskos on nimeltään tylakoidi(4). Ryhmää tylakoideja, jotka on pinottu päällekkäin kuin kolikoiden pino, kutsutaan fasetti(5). Kloroplastissa on keskimäärin 40-60 jyvää, jotka on järjestetty shakkilaudoiksi. Rakeet on yhdistetty toisiinsa litistetyillä kanavilla - lamelleja(6). Tylakoidikalvot sisältävät fotosynteettisiä pigmenttejä ja entsyymejä, jotka tarjoavat ATP-synteesiä. Tärkein fotosynteettinen pigmentti on klorofylli, joka määrittää kloroplastien vihreän värin.

Kloroplastien sisätila täyttyy stroma(3). Strooma sisältää pyöreän paljaan DNA:n, 70S-tyypin ribosomeja, Calvin-syklin entsyymejä ja tärkkelysjyviä (7). Jokaisen tylakoidin sisällä on protonisäiliö, H + kerääntyy. Kloroplastit, kuten mitokondriot, pystyvät lisääntymään itsenäisesti jakautumalla kahtia. Niitä löytyy korkeampien kasvien vihreiden osien soluista, erityisesti monista lehtien ja vihreiden hedelmien kloroplasteista. Alempien kasvien kloroplasteja kutsutaan kromatoforeiksi.

Kloroplastien tehtävät: fotosynteesi. Kloroplastien uskotaan syntyneen muinaisista endosymbioottisista syanobakteereista (symbiogeneesiteoria). Tämän oletuksen perustana on kloroplastien ja nykyaikaisten bakteerien samankaltaisuus useilla tavoilla (pyöreä, "alaston" DNA, 70S-tyypin ribosomit, lisääntymistapa).

Leukoplastit. Muoto vaihtelee (pallomainen, pyöristetty, kuppimainen jne.). Leukoplasteja rajoittaa kaksi kalvoa. Ulkokalvo on sileä, sisäkalvo muodostaa pieniä tylakoideja. Strooma sisältää pyöreää "alastonta" DNA:ta, 70S-tyypin ribosomeja, entsyymejä vararavinteiden synteesiä ja hydrolyysiä varten. Ei ole pigmenttejä. Erityisesti monissa leukoplasteissa on kasvin maanalaisten elinten soluja (juuret, mukulat, juurakot jne.). Leukoplastien tehtävät: vararavinteiden synteesi, kerääntyminen ja varastointi. Amyloplastit- leukoplastit, jotka syntetisoivat ja keräävät tärkkelystä, elaioplastit-öljyt, proteinoplastit- oravat. Eri aineet voivat kerääntyä samaan leukoplastiin.

Kromoplastit. Rajoitettu kahdella kalvolla. Ulkokalvo on sileä, sisäkalvo tai myös sileä tai muodostaa yksittäisiä tylakoideja. Strooma sisältää pyöreää DNA:ta ja pigmenttejä - karotenoideja, jotka antavat kromoplasteille keltaisen, punaisen tai oranssin värin. Pigmenttien kertymisen muoto on erilainen: kiteiden muodossa, liuenneena lipidipisaroihin (8) jne. Ne sisältyvät kypsien hedelmien, terälehtien, syksyn lehtien, harvoin juurikasvien soluihin. Kromoplasteja pidetään plastidin kehityksen viimeisenä vaiheena.

Kromoplastien tehtävät: värjäämään kukkia ja hedelmiä ja houkuttelemaan siten pölyttäjiä ja siementen levittäjiä.

Kaiken tyyppisiä plastideja voidaan muodostaa proplastideista. proplastidit- meristemaattisten kudosten pienet organellit. Koska plastideilla on yhteinen alkuperä, niiden väliset muunnokset ovat mahdollisia. Leukoplastit voivat muuttua kloroplasteiksi (perunan mukuloiden vihertyminen valossa), kloroplastit - kromoplasteiksi (lehtien kellastuminen ja hedelmien punoitus). Kromoplastien muuttumista leukoplasteiksi tai kloroplasteiksi pidetään mahdottomana.

Ribosomit

1 - suuri alayksikkö; 2 - pieni alayksikkö.

Ribosomit- ei-kalvoorganellit, halkaisijaltaan noin 20 nm. Ribosomit koostuvat kahdesta alayksiköstä, suuresta ja pienestä, joihin ne voivat hajota. Ribosomien kemiallinen koostumus on proteiinit ja rRNA. rRNA-molekyylit muodostavat 50-63 % ribosomin massasta ja muodostavat sen rakenteellisen rungon. Ribosomeja on kahta tyyppiä: 1) eukaryoottinen (koko ribosomin sedimentaatiovakiolla - 80S, pieni alayksikkö - 40S, suuri - 60S) ja 2) prokaryoottinen (vastaavasti 70S, 30S, 50S).

Eukaryoottityypin ribosomit sisältävät 4 rRNA-molekyyliä ja noin 100 proteiinimolekyyliä, kun taas prokaryoottityypin ribosomit sisältävät 3 rRNA-molekyyliä ja noin 55 proteiinimolekyyliä. Proteiinibiosynteesin aikana ribosomit voivat "toimia" yksittäin tai yhdistyä komplekseiksi - polyribosomit (polysomit). Tällaisissa komplekseissa ne on liitetty toisiinsa yhdellä mRNA-molekyylillä. Prokaryoottisoluissa on vain 70S-tyypin ribosomeja. Eukaryoottisoluissa on sekä 80S-tyypin ribosomeja (karkeat ER-kalvot, sytoplasma) että 70S-tyypin ribosomeja (mitokondriot, kloroplastit).

Eukaryoottiset ribosomialayksiköt muodostuvat ytimessä. Alayksiköiden yhdistyminen kokonaiseksi ribosomiin tapahtuu sytoplasmassa pääsääntöisesti proteiinien biosynteesin aikana.

Ribosomin toiminta: polypeptidiketjun kokoaminen (proteiinisynteesi).

sytoskeleton

sytoskeleton koostuu mikrotubuluksista ja mikrofilamenteista. Mikrotubulukset ovat sylinterimäisiä haarautumattomia rakenteita. Mikrotubulusten pituus on 100 µm - 1 mm, halkaisija on noin 24 nm ja seinämän paksuus 5 nm. Perus kemiallinen komponentti- proteiini tubuliini. Kolkisiini tuhoaa mikrotubulukset. Mikrofilamentit - langat, joiden halkaisija on 5-7 nm, koostuvat aktiiniproteiinista. Mikrotubulukset ja mikrofilamentit muodostavat monimutkaisia ​​sotkuja sytoplasmassa. Sytoskeleton toiminnot: 1) solun muodon määritys, 2) tuki organelleille, 3) jakautumiskaran muodostus, 4) osallistuminen soluliikkeisiin, 5) sytoplasman virtauksen organisointi.

Sisältää kaksi sentriolia ja sentrosfäärin. Centriole on sylinteri, jonka seinämän muodostaa yhdeksän kolmen fuusioidun mikrotubuluksen ryhmää (9 triplettiä), jotka on liitetty toisiinsa tietyin väliajoin ristisidoksilla. Centriolit ovat pareittain, missä 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. Korkeampien kasvien soluissa (gymnossperms, koppisiemeniset) solukeskuksessa ei ole sentrioleja. Sentriolit ovat sytoplasman itseään lisääntyviä organelleja, ne syntyvät jo olemassa olevien sentriolien päällekkäisyyden seurauksena. Toiminnot: 1) kromosomien hajaantumisen varmistaminen solun napoihin mitoosin tai meioosin aikana, 2) sytoskeleton organisoitumiskeskus.

Liikeorganellit

Niitä ei ole kaikissa soluissa. Liikeorganelleja ovat värekäreet (ripset, hengitysteiden epiteeli), siimot (flagellaatit, siittiöt), pseudopodit (juurikat, leukosyytit), myofibrillit ( lihassolut) jne.

Flagella ja värekarvot- rihmamaisen muodon organellit edustavat kalvon rajoittamaa aksoneemia. Axoneme - sylinterimäinen rakenne; sylinterin seinämä muodostuu yhdeksästä mikrotubulusparista, jonka keskellä on kaksi yksittäistä mikrotubulusta. Aksoneemin tyvessä on tyvikappaleita, joita edustaa kaksi keskenään kohtisuoraa sentriolia (jokainen tyvikappale koostuu yhdeksästä mikrotubulusten tripletistä; sen keskustassa ei ole mikrotubuluksia). Siiman pituus on 150 µm, värekarvat ovat useita kertoja lyhyempiä.

myofibrillit koostuvat aktiini- ja myosiinimyofilamenteista, jotka supistavat lihassoluja.

Mene luennot numero 6"Eukaryoottisolu: sytoplasma, soluseinä, solukalvojen rakenne ja toiminnot"

Organellit, ne ovat myös organelleja, ovat perusta solun asianmukaiselle kehitykselle. Ne ovat pysyviä, eli rakenteita, jotka eivät katoa minnekään, joilla on tietty rakenne, josta niiden suorittamat toiminnot riippuvat suoraan. Organelleja on seuraavan tyyppisiä: kaksikalvoisia ja yksikalvoisia. Soluelinten rakenne ja toiminnot ansaitsevat erityistä huomiota teoreettiseen ja mahdollisuuksien mukaan käytännön tutkimukseen, sillä pienestä koostaan ​​huolimatta, ilman mikroskooppia erotettavissa olevat rakenteet varmistavat poikkeuksetta kaikkien elinten elinkyvyn ylläpidon ja organismin koko.

Kaksikalvoiset organellit ovat plastideja, solun ydin ja mitokondriot. Yksikalvoinen - tyhjiöjärjestelmän organellit, nimittäin: eps, lysosomit, Golgi-kompleksi (laitteisto), erilaiset vakuolit. On myös ei-membraanisia organelleja - tämä on solukeskus ja ribosomit. Membraanityyppisten organellien yhteinen ominaisuus on, että ne muodostuivat biologisista kalvoista. Kasvisolu eroaa rakenteeltaan eläinsolusta, mitä ei vähiten helpottaa fotosynteesiprosessit. Fotosynteesiprosessien kaavio löytyy vastaavasta artikkelista. Soluelinten rakenne ja toiminnot osoittavat, että niiden moitteettoman toiminnan varmistamiseksi on välttämätöntä, että jokainen niistä toimii erikseen ilman vikoja.

Soluseinä eli matriisi koostuu selluloosasta ja siihen liittyvästä rakenteesta, hemiselluloosasta sekä pektiinistä. Seinätoiminnot - suojaus negatiivinen vaikutus ulkopuolelta, tuki, kuljetus (ravinteiden ja veden siirto rakenneyksikön osasta toiseen), puskuri.

Ydin muodostuu kaksoiskalvosta, jossa on painaumia - huokoset, koostumuksessaan kromatiinia sisältävä nukleoplasma, nukleolit, joihin on tallennettu perinnöllistä tietoa.

Vakuoli ei ole muuta kuin EPS-osien fuusio, jota ympäröi spesifinen kalvo, jota kutsutaan tonoplastiksi, joka säätelee prosessia nimeltä erittyminen ja sen käänteistä - tarvittavien aineiden saantia.

EPR on kahden tyyppisen kalvon muodostama kanava - sileä ja karkea. EPR:n suorittamat toiminnot ovat synteesi ja kuljetus.

Ribosomit - suorittavat proteiinisynteesin.

Tärkeimpiä organelleja ovat: mitokondriot, plastidit, sferosomit, sytosomit, lysosomit, peroksisomit, antigeenit ja translosomit.

Pöytä. Soluelimet ja niiden tehtävät

Tässä taulukossa tarkastellaan kaikkia saatavilla olevia soluorganelleja, sekä kasveja että eläimiä.

Organoidi (Organella)	Rakenne	Toiminnot
Sytoplasma	Sisäinen puolinestemäinen aine, soluympäristön perusta, muodostuu hienorakeisesta rakenteesta. Sisältää ytimen ja joukon organelleja.	Vuorovaikutus ytimen ja organellien välillä. Aineiden kuljetus.
Ydin	Pallomainen tai soikea muoto. Sen muodostaa ydinvaippa, joka koostuu kahdesta huokosilla varustetusta kalvosta. On olemassa puolinestemäinen emäs, jota kutsutaan karyoplasmaksi tai solumehuksi. Kromatiini tai DNA-säikeet muodostavat tiheitä rakenteita, joita kutsutaan kromosomeiksi. Nukleolit ​​ovat ytimen pienimmät, pyöristetyt kappaleet.	Säätelee kaikkia biosynteesiprosesseja, kuten aineenvaihduntaa ja energiaa, suorittaa perinnöllisen tiedon siirtoa Karyoplasma rajoittaa ytimen sytoplasmasta, lisäksi se mahdollistaa vaihdon suoraan ytimen ja sytoplasman välillä. DNA sisältää solun perinnöllisen tiedon, joten ydin on kaiken kehon tiedon säilyttäjä. Tumassa syntetisoidaan RNA:ta ja proteiineja, joista myöhemmin muodostuu ribosomeja.
solukalvo	Kalvo muodostuu kaksinkertaisesta lipidien kerroksesta sekä proteiinista. Kasveissa ulkopuoli on peitetty ylimääräisellä kuitukerroksella.	Suojaava, antaa solujen muodon ja soluviestinnän, siirtää tarvittavat aineet soluun ja poistaa aineenvaihduntatuotteita. Suorittaa fagosytoosi- ja pinosytoosiprosesseja.
EPS (sileä ja karkea)	Endoplasminen verkkokalvo muodostuu sytoplasman kanavajärjestelmästä. Sileän ER:n puolestaan ​​muodostavat sileät kalvot ja karkean ER:n ribosomeilla peitetyt kalvot.	Suorittaa proteiinien ja joidenkin muiden orgaanisten aineiden synteesiä ja on myös solun pääkuljetusjärjestelmä.
Ribosomit	Eps:n karkean kalvon prosessit ovat muodoltaan pallomaisia.	Päätehtävä on proteiinien synteesi.
Lysosomit	Vesikkeli, jota ympäröi kalvo.	Ruoansulatus solussa
Mitokondriot	Peitetty ulko- ja sisäkalvoilla. Sisäkalvossa on lukuisia poimuja ja ulokkeita, joita kutsutaan cristaeiksi.	Syntetisoi ATP-molekyylejä. Antaa solulle energiaa.
plastidit	Härkä, jota ympäröi kaksoiskalvo. On väritöntä (leukoplastit) vihreää (kloroplastit) ja punaista, oranssia, keltaista (kromoplastit)	Leukoplastit - keräävät tärkkelystä Kloroplastit - osallistuvat fotosynteesiprosessiin. Kromoplastit - karotenoidien kertyminen.
Solukeskus	Koostuu sentrioleista ja mikrotubuluksista	Osallistuu sytoskeleton muodostumiseen. Osallistuminen solujen jakautumisprosessiin.
Liikeorganellit	Cilia, flagella	Suorita erilaisia ​​liikkeitä
Golgi-kompleksi (laitteisto)	Koostuu onteloista, joista erottuu erikokoisia kuplia	Kerää aineita, joita solu itse syntetisoi. Näiden aineiden käyttö tai päästäminen ulkoiseen ympäristöön.

Ytimen rakenne - video