Si chiama la scienza che studia la struttura e la funzione delle cellule citologia.

Cellula- un'unità strutturale e funzionale elementare degli esseri viventi.

Le cellule, nonostante le loro piccole dimensioni, sono molto complesse. Viene chiamato il contenuto semiliquido interno della cellula citoplasma.

Nucleo cellulare

Il nucleo cellulare è la parte più importante della cellula.
Il nucleo è separato dal citoplasma da un guscio costituito da due membrane. La membrana nucleare ha numerosi pori in modo che varie sostanze possano entrare nel nucleo dal citoplasma e viceversa.
Vengono chiamati i contenuti interni del kernel carioplasma O succo nucleare. Situato nel succo nucleare cromatina E nucleolo.
Cromatinaè un filamento di DNA. Se la cellula inizia a dividersi, i fili di cromatina vengono strettamente avvolti in una spirale attorno a proteine ​​speciali, come fili su una bobina. Formazioni così dense sono chiaramente visibili al microscopio e vengono chiamate cromosomi.

Nucleo contiene informazioni genetiche e controlla la vita della cellula.

Nucleoloè un corpo rotondo denso all'interno del nucleo. Tipicamente, nel nucleo cellulare sono presenti da uno a sette nucleoli. Sono chiaramente visibili tra le divisioni cellulari e durante la divisione vengono distrutti.

La funzione dei nucleoli è la sintesi di RNA e proteine, da cui si formano speciali organelli - ribosomi.
Ribosomi partecipare alla biosintesi delle proteine. Nel citoplasma, i ribosomi si trovano più spesso reticolo endoplasmatico rugoso. Meno comunemente, sono liberamente sospesi nel citoplasma della cellula.

Reticolo endoplasmatico (RE) partecipa alla sintesi delle proteine ​​cellulari e al trasporto di sostanze all'interno della cellula.

Una parte significativa delle sostanze sintetizzate dalla cellula (proteine, grassi, carboidrati) non viene consumata immediatamente, ma attraverso i canali dell'EPS entra per essere immagazzinata in apposite cavità disposte in particolari cataste, “cisterne”, e delimitate dal citoplasma da una membrana . Queste cavità sono chiamate Apparato del Golgi (complesso). Molto spesso le cisterne dell'apparato di Golgi si trovano vicino al nucleo cellulare.
Apparato del Golgi prende parte alla trasformazione delle proteine ​​cellulari e le sintetizza lisosomi- organelli digestivi della cellula.
Lisosomi Sono enzimi digestivi, “impacchettati” in vescicole di membrana, germogliate e distribuite in tutto il citoplasma.
Nel complesso del Golgi si accumulano anche sostanze che la cellula sintetizza per i bisogni di tutto l'organismo e che vengono rimosse dalla cellula verso l'esterno.

Mitocondri- organelli energetici delle cellule. Convertono i nutrienti in energia (ATP) e partecipano alla respirazione cellulare.

I mitocondri sono ricoperti da due membrane: la membrana esterna è liscia e quella interna presenta numerose pieghe e sporgenze: creste.

Membrana plasmatica

Perché una cellula sia un unico sistema è necessario che tutte le sue parti (citoplasma, nucleo, organelli) siano tenute insieme. A questo scopo, nel processo di evoluzione, si è sviluppato membrana plasmatica, che, circondando ciascuna cellula, la separa dall'ambiente esterno. La membrana esterna protegge il contenuto interno della cellula - il citoplasma e il nucleo - dai danni, mantiene una forma costante della cellula, garantisce la comunicazione tra le cellule, consente selettivamente l'ingresso delle sostanze necessarie nella cellula e rimuove i prodotti metabolici dalla cellula.

La struttura della membrana è la stessa in tutte le cellule. La membrana è basata su un doppio strato di molecole lipidiche, nel quale si trovano numerose molecole proteiche. Alcune proteine ​​si trovano sulla superficie dello strato lipidico, altre penetrano attraverso entrambi gli strati lipidici.

Speciali proteine ​​formano i canali più fini attraverso i quali potassio, sodio, calcio e alcuni altri ioni di piccolo diametro possono entrare o uscire dalla cellula. Tuttavia, le particelle più grandi (molecole nutritive - proteine, carboidrati, lipidi) non possono passare attraverso i canali della membrana ed entrare nella cellula utilizzando fagocitosi O pinocitosi:

• Nel punto in cui la particella di cibo tocca la membrana esterna della cellula si forma un'invaginazione e la particella entra nella cellula circondata da una membrana. Questo processo si chiama fagocitosi (le cellule vegetali sono ricoperte da uno spesso strato di fibre (membrana cellulare) sopra la membrana cellulare esterna e non possono catturare sostanze mediante fagocitosi).
• Pinocitosi differisce dalla fagocitosi solo per il fatto che in questo caso l'invaginazione della membrana esterna cattura non particelle solide, ma goccioline di liquido con sostanze disciolte in essa. Questo è uno dei principali meccanismi per la penetrazione delle sostanze nella cellula.

Strutture cellulari permanenti, organi cellulari che assicurano lo svolgimento di funzioni specifiche durante la vita della cellula: conservazione e trasmissione di informazioni genetiche, trasferimento di sostanze, sintesi e trasformazione di sostanze ed energia, divisione, movimento, ecc.

Agli organoidi (organelli) delle cellule eucarioti relazionare:

• cromosomi;
• membrana cellulare;
• mitocondri;
• Complesso del Golgi;
• reticolo endoplasmatico;
• ribosomi;
• microtubuli;
• microfilamenti;
• lisosomi.

Le cellule animali contengono anche centrioli e microfibrille, mentre le cellule vegetali contengono plastidi che sono unici per loro.

A volte il nucleo nel suo insieme è classificato come organelli delle cellule eucariotiche.

Procarioti mancano della maggior parte degli organelli, hanno solo una membrana cellulare e ribosomi, che differiscono dai ribosomi citoplasmatici delle cellule eucariotiche.

Le cellule eucariotiche specializzate possono avere strutture complesse basate su organelli universali, come microtubuli e centrioli, i componenti principali di flagelli e ciglia. Le microfibrille sono alla base delle tono- e delle neurofibrille. Strutture speciali di organismi unicellulari, come flagelli e ciglia (costruiti allo stesso modo delle cellule multicellulari), svolgono la funzione di organi di movimento.

Più spesso nella letteratura moderna i termini “ organoidi " E " organelli " sono usati come sinonimi.

Strutture comuni alle cellule animali e vegetali

Caratteristiche comparative di RNA e DNA

Un organello è una minuscola struttura cellulare che svolge funzioni specifiche al suo interno. Gli organelli sono incorporati nel citoplasma. Nelle cellule eucariotiche più complesse, gli organelli sono spesso circondati dalla propria membrana. Come gli organi interni del corpo, gli organelli sono specializzati e svolgono funzioni specifiche necessarie per la normale funzione cellulare. Hanno una vasta gamma di responsabilità, dalla generazione di energia al controllo della crescita e della riproduzione cellulare.

Organelli eucariotici

Le cellule eucariotiche sono cellule dotate di nucleo. Il nucleo è un importante organello circondato da una doppia membrana chiamata involucro nucleare, che separa il contenuto del nucleo dal resto della cellula. Le cellule eucariotiche contengono anche vari organelli cellulari. Esempi di organismi eucarioti sono animali, piante e. e contengono molti organelli identici o diversi. Ci sono anche alcuni organelli presenti nelle cellule vegetali che non si trovano nelle cellule animali e viceversa. Esempi dei principali organelli presenti nelle cellule vegetali e animali includono:

• - una struttura associata alla membrana che contiene informazioni ereditarie (DNA) e controlla anche la crescita e la riproduzione della cellula. Di solito è l'organello più importante della cellula.
• , come produttori di energia, convertono l'energia in forme che la cellula può utilizzare. Sono anche coinvolti in altri processi come la divisione, la crescita, ecc.
• - una vasta rete di tubi e tasche che sintetizzano membrane, proteine ​​secretrici, carboidrati, lipidi e ormoni.
• - una struttura responsabile della produzione, dell'immagazzinamento e del rilascio di alcune sostanze cellulari, in particolare dal reticolo endoplasmatico.
• - organelli costituiti da RNA e proteine ​​e sono responsabili della biosintesi delle proteine. I ribosomi si trovano nel citosol o sono associati al reticolo endoplasmatico.
• - Queste sacche di membrana degli enzimi processano il materiale organico della cellula digerendo macromolecole cellulari come acidi nucleici, polisaccaridi, grassi e proteine.
• , come i lisosomi, sono legati alla membrana e contengono enzimi. Aiutano a disintossicare l'alcol, a formare acidi biliari e ad abbattere i grassi.
• - strutture chiuse piene di liquido, più spesso presenti nelle cellule vegetali e nei funghi. Sono responsabili di una vasta gamma di funzioni importanti, tra cui la conservazione dei nutrienti, la disintossicazione e la rimozione dei rifiuti.
• - plastidi contenuti nelle cellule vegetali, ma assenti nelle cellule animali. I cloroplasti assorbono energia dalla luce solare per.
• - una parete esterna rigida situata adiacente alla membrana plasmatica nella maggior parte delle cellule vegetali che fornisce supporto e protezione alla cellula.
• - le strutture cilindriche si trovano nelle cellule animali e aiutano a organizzare l'assemblaggio dei microtubuli durante...
• - formazioni simili a peli all'esterno di alcune cellule che svolgono la locomozione cellulare. Sono composti da gruppi specializzati di microtubuli chiamati corpi basali.

Cellule procariotiche

Le cellule procariotiche hanno una struttura meno complessa di quella delle cellule eucariotiche. Non hanno un nucleo dove il DNA è legato da una membrana. Il DNA procariotico è contenuto in una regione del citoplasma chiamata nucleoide. Come le cellule eucariotiche, le cellule procariotiche hanno una membrana plasmatica, una parete cellulare e un citoplasma. A differenza degli eucarioti, i procarioti non contengono organelli legati alla membrana. Tuttavia, hanno alcuni organelli non membranosi, come ribosomi, flagelli e plasmidi (strutture circolari di DNA che non sono coinvolte nella riproduzione). Esempi di cellule procariotiche sono e.

Una cellula è un unico sistema vivente costituito da due parti indissolubilmente legate: il citoplasma e il nucleo (tabella dei colori XII).

Citoplasma- questo è l'ambiente interno semiliquido in cui si trovano il nucleo e tutti gli organelli della cellula. Ha una struttura a grana fine, penetrata da numerosi fili sottili. Contiene acqua, sali disciolti e materia organica. La funzione principale del citoplasma è quella di unirsi in uno e garantire l'interazione del nucleo e di tutti gli organelli della cellula.

Membrana esterna circonda la cellula con una pellicola sottile costituita da due strati di proteine, tra i quali si trova uno strato grasso. È permeato da numerosi piccoli pori attraverso i quali avviene lo scambio di ioni e molecole tra la cellula e l'ambiente. Lo spessore della membrana è 7,5-10 nm, il diametro dei pori è 0,8-1 nm. Nelle piante sopra di essa si forma una membrana di fibra. Le principali funzioni della membrana esterna sono limitare l'ambiente interno della cellula, proteggerla dai danni, regolare il flusso di ioni e molecole, rimuovere prodotti metabolici e sostanze sintetizzate (segreti), collegare cellule e tessuti (a causa di escrescenze e pieghe ). La membrana esterna garantisce la penetrazione di grandi particelle nella cellula mediante fagocitosi (vedere sezioni in “Zoologia” - “Protozoi”, in “Anatomia” - “Sangue”). Allo stesso modo, la cellula assorbe gocce di liquido - pinocitosi (dal greco "pino" - bevanda).

Reticolo endoplasmatico(EPS) è un complesso sistema di canali e cavità costituiti da membrane che penetrano nell'intero citoplasma. Esistono due tipi di EPS: granulare (ruvido) e liscio. Sulle membrane della rete granulare ci sono molti piccoli corpi: i ribosomi; non ce ne sono in una rete fluida. La funzione principale dell'EPS è la partecipazione alla sintesi, all'accumulo e al trasporto delle principali sostanze organiche prodotte dalla cellula. Le proteine ​​sono sintetizzate nell'EPS granulare, mentre i carboidrati e i grassi sono sintetizzati nell'EPS liscio.

Ribosomi- piccoli corpi, di 15-20 nm di diametro, costituiti da due particelle. Ce ne sono centinaia di migliaia in ogni cella. La maggior parte dei ribosomi si trova sulle membrane del RE granulare e alcuni si trovano nel citoplasma. Sono costituiti da proteine ​​e r-RNA. La funzione principale dei ribosomi è la sintesi proteica.

Mitocondri- questi sono corpi piccoli, di dimensioni 0,2-0,7 micron. Il loro numero in una cella raggiunge diverse migliaia. Cambiano spesso forma, dimensione e posizione nel citoplasma, spostandosi nella loro parte più attiva. La copertura esterna del mitocondrio è costituita da due membrane a tre strati. La membrana esterna è liscia, quella interna forma numerose sporgenze sulle quali si trovano gli enzimi respiratori. La cavità interna dei mitocondri è piena di liquido che ospita ribosomi, DNA e RNA. Nuovi mitocondri si formano quando quelli vecchi si dividono. La funzione principale dei mitocondri è la sintesi di ATP. Sintetizzano una piccola quantità di proteine, DNA e RNA.

Plastidi caratteristica solo delle cellule vegetali. Esistono tre tipi di plastidi: cloroplasti, cromoplasti e leucoplasti. Sono capaci di transizione reciproca l'uno nell'altro. I plastidi si riproducono per fissione.

Cloroplasti(60) sono di colore verde e di forma ovale. La loro dimensione è di 4-6 micron. Dalla superficie, ciascun cloroplasto è delimitato da due membrane a tre strati: esterna ed interna. Al suo interno è pieno di liquido, in cui sono presenti diverse dozzine di strutture cilindriche speciali interconnesse: grana, oltre a ribosomi, DNA e RNA. Ogni grana è composta da diverse decine di sacche piatte a membrana sovrapposte l'una all'altra. Nella sezione trasversale ha una forma rotonda, il suo diametro è di 1 micron. Nei grana è concentrata tutta la clorofilla; in essi avviene il processo di fotosintesi. I carboidrati risultanti si accumulano prima nel cloroplasto, quindi entrano nel citoplasma e da lì in altre parti della pianta.

Cromoplasti determinare i colori rosso, arancione e giallo di fiori, frutti e foglie autunnali. Hanno la forma di cristalli sfaccettati situati nel citoplasma della cellula.

Leucoplasti incolore. Si trovano nelle parti incolori delle piante (steli, tuberi, radici) e hanno forma rotonda o bastoncellare (dimensione 5-6 micron). In essi si depositano sostanze di riserva.

Centro cellulare si trova nelle cellule degli animali e delle piante inferiori. È costituito da due piccoli cilindri - centrioli (circa 1 µm di diametro), posizionati perpendicolari tra loro. Le loro pareti sono costituite da tubi corti, la cavità è riempita con una sostanza semiliquida. Il loro ruolo principale è la formazione del fuso e la distribuzione uniforme dei cromosomi tra le cellule figlie.

Complesso di Golgi prende il nome dallo scienziato italiano che per primo lo scoprì nelle cellule nervose. Ha forma varia ed è costituita da cavità delimitate da membrane, da esse si estendono tubi e da vescicole poste alle loro estremità. La funzione principale è l'accumulo e l'escrezione di sostanze organiche sintetizzate nel reticolo endoplasmatico, la formazione di lisosomi.

Lisosomi- corpi rotondi con un diametro di circa 1 micron. Sulla superficie, il lisosoma è delimitato da una membrana a tre strati; al suo interno è presente un complesso di enzimi capaci di scomporre carboidrati, grassi e proteine; In una cellula ci sono diverse dozzine di lisosomi. Nel complesso del Golgi si formano nuovi lisosomi. La loro funzione principale è quella di digerire il cibo entrato nella cellula mediante fagocitosi e rimuovere gli organelli morti.

Organoidi del movimento- flagelli e ciglia - sono escrescenze cellulari e hanno la stessa struttura negli animali e nelle piante (la loro origine comune). Il movimento degli animali multicellulari è assicurato dalle contrazioni muscolari. L'unità strutturale principale di una cellula muscolare sono le miofibrille: filamenti sottili lunghi più di 1 cm, con un diametro di 1 micron, situati in fasci lungo la fibra muscolare.

Inclusioni cellulari- carboidrati, grassi e proteine ​​- appartengono ai componenti non permanenti della cellula. Vengono sintetizzati periodicamente, si accumulano nel citoplasma come sostanze di riserva e vengono utilizzati nel processo di attività vitale del corpo.

I carboidrati sono concentrati nei granuli di amido (nelle piante) e nel glicogeno (negli animali). Ce ne sono molti nelle cellule del fegato, nei tuberi di patata e in altri organi. I grassi si accumulano sotto forma di goccioline nei semi delle piante, nel tessuto sottocutaneo, nel tessuto connettivo, ecc. Le proteine ​​​​si depositano sotto forma di grani nelle uova di animali, nei semi di piante e in altri organi.

Nucleo- uno degli organelli più importanti della cellula. È separato dal citoplasma da un involucro nucleare costituito da due membrane a tre strati, tra le quali è presente una stretta striscia di sostanza semiliquida. Attraverso i pori della membrana nucleare avviene lo scambio di sostanze tra il nucleo e il citoplasma. La cavità del nucleo è piena di succo nucleare. Contiene un nucleolo (uno o più), cromosomi, DNA, RNA, proteine ​​e carboidrati. Il nucleolo è un corpo arrotondato di dimensioni variabili da 1 a 10 micron o più; sintetizza l'RNA. I cromosomi sono visibili solo nelle cellule in divisione. Nel nucleo interfase (non in divisione) sono presenti sotto forma di sottili e lunghi filamenti di cromatina (connessioni DNA-proteine). Contengono informazioni ereditarie. Il numero e la forma dei cromosomi in ciascuna specie di animali e piante sono rigorosamente definiti. Le cellule somatiche, che costituiscono tutti gli organi e i tessuti, contengono un insieme diploide (doppio) di cromosomi (2 n); cellule sessuali (gameti) - set aploide (singolo) di cromosomi (n). Un insieme diploide di cromosomi nel nucleo di una cellula somatica viene creato da coppie (identiche) cromosomi omologhi. Cromosomi di coppie diverse (non omologo) differiscono tra loro per forma, posizione centromeri E costrizioni secondarie.

Procarioti- si tratta di organismi con cellule piccole, disposte in modo primitivo, senza un nucleo chiaramente definito. Questi includono alghe blu-verdi, batteri, fagi e virus. I virus sono molecole di DNA o RNA rivestite da un rivestimento proteico. Sono così piccoli che possono essere visti solo con un microscopio elettronico. Sono privi di citoplasma, mitocondri e ribosomi, quindi non sono in grado di sintetizzare le proteine ​​e l'energia necessarie alla loro vita. Una volta entrati in una cellula vivente e utilizzando sostanze organiche ed energia estranee, si sviluppano normalmente.

Eucarioti- organismi con cellule tipiche più grandi contenenti tutti i principali organelli: nucleo, reticolo endoplasmatico, mitocondri, ribosomi, complesso di Golgi, lisosomi e altri. Gli eucarioti comprendono tutti gli altri organismi vegetali e animali. Le loro cellule hanno un tipo di struttura simile, che dimostra in modo convincente l'unità della loro origine.

1) I principali organelli di una cellula vegetale, classificazione e funzioni.

2) Classificazione delle foglie:

• semplice: una lama fogliare;
• complesso - diverse lamine fogliari con il proprio picciolo, sedute su un asse comune - rachide.

Foglie composte: A – imparipennate; B – paripennato; B – trifogliato; G – composto con le dita; D – doppiamente paripennato; E – doppiamente imparipennato;

Tipi di dissezione della placca:

Classificazione delle foglie semplici. Diagramma generalizzato delle forme delle foglie:

I principali tipi di punte, basi e bordi delle lame fogliari: A – apici: 1 – acuto; 2 – appuntito; 3 – opaco; 4 – arrotondato; 5 – troncato; 6 - dentellato; 7 – appuntito; B – basi: 1 – strette a cuneo; 2 – a forma di cuneo; 3 – a forma di cuneo largo; 4 – verso il basso; 5 – troncato; 6 – arrotondato; 7 – dentellato; 8 – a forma di cuore; B – bordo foglia: 1 – seghettato; 2 – doppiamente seghettato; 3 - dentato; 4 – crenato; 5 – dentellato; 6 – solido.

I principali tipi di venatura delle foglie delle angiosperme: 1 – pennato; 2 – pinnato; 3 – pinnato; 4 – bordo del dito; 5 – a forma di ansa; 6 – parallelo; 7 – reticolare palmato; 8 – arcuato.

Metodi per attaccare le foglie allo stelo:
Con picciolo lungo, sessile, vaginale, forato, con picciolo corto, deflesso.

3) Rosacee. Forme: alberi, arbusti, erbe. Ks è una pianta a bastoncino; molte piante erbacee sono dotate di rizoma. Il fusto è eretto, alcuni sono accorciati da viticci, altri sono dotati di spine. Foglia: semplice e complessa con stipole

Formula: regolare, bisessuale

Bisessuale Ca 5 Co 5 A ∞ G 1-∞ (perianzio sopra l'ovaio).

Infiorescenza a corimbo, racemo, semplice, ad ombrella

Frutto drupa, noce, bacca

Sottofamiglie: Spiraea (spirea, cesena, Volzhanka), rosa canina (rosa canina, lampone, mora, cotone, fragolina di bosco, fragola), mela (mela, pera, sorbo, mela cotogna, biancospino), prugna (ciliegia, prugna, albicocca, pesca , amarena , mandorle)

Significato: cibo, lek (chipovn), dek (rosa, spirea)