Organidi – componenti permanenti ed essenziali delle cellule; aree specializzate del citoplasma cellulare che hanno una struttura specifica e svolgono funzioni specifiche nella cellula. Esistono organoidi per scopi generali e speciali.

Gli organelli di uso generale sono presenti nella maggior parte delle cellule (reticolo endoplasmatico, mitocondri, plastidi, complesso del Golgi, lisosomi, vacuoli, centro cellulare, ribosomi). Gli organelli per scopi speciali sono caratteristici solo delle cellule specializzate (miofibrille, flagelli, ciglia, vacuoli contrattili e digestivi). Gli organelli (ad eccezione dei ribosomi e del centro cellulare) hanno una struttura a membrana.

Reticolo endoplasmatico (RE) – Si tratta di un sistema ramificato di cavità, tubi e canali interconnessi formati da membrane elementari e che penetrano l'intero spessore della cellula. Inaugurato nel 1943 da Porter. Soprattutto nelle cellule con metabolismo intenso ci sono molti canali del reticolo endoplasmatico. In media, il volume dell'EPS varia dal 30% al 50% del volume totale della cellula. L'EPS è labile. Forma delle lacune e delle canne interne

pesci, le loro dimensioni, la posizione nella cella e la quantità cambiano nel corso della vita. La cellula è più sviluppata negli animali. Il RE è morfologicamente e funzionalmente connesso con lo strato limite del citoplasma, l'involucro nucleare, i ribosomi, il complesso del Golgi e i vacuoli, formando insieme ad essi un unico sistema funzionale e strutturale per il metabolismo, l'energia e il movimento delle sostanze all'interno della cellula . Mitocondri e plastidi si accumulano vicino al reticolo endoplasmatico.

Esistono due tipi di EPS: ruvido e liscio. Gli enzimi dei sistemi di sintesi dei grassi e dei carboidrati sono localizzati sulle membrane del RE liscio (agranulare): qui avviene la sintesi dei carboidrati e di quasi tutti i lipidi cellulari. Nelle cellule delle ghiandole sebacee, del fegato (sintesi del glicogeno) e nelle cellule ad alto contenuto di sostanze nutritive (semi di piante) predominano le membrane della varietà liscia del reticolo endoplasmatico. I ribosomi si trovano sulla membrana dell'EPS ruvido (granulare), dove avviene la biosintesi proteica. Alcune delle proteine ​​​​da loro sintetizzate sono incluse nella membrana del reticolo endoplasmatico, il resto entra nel lume dei suoi canali, dove vengono convertite e trasportate al complesso del Golgi. Ci sono soprattutto molte membrane ruvide nelle cellule ghiandolari e nervose.

Riso. Reticolo endoplasmatico rugoso e liscio.

Riso. Trasporto di sostanze attraverso il sistema nucleo – reticolo endoplasmatico (RE) – complesso del Golgi.

Funzioni del reticolo endoplasmatico:

1) sintesi di proteine ​​(EPS ruvido), carboidrati e lipidi (EPS liscio);

2) trasporto di sostanze, sia entranti nella cellula che neo sintetizzate;

3) divisione del citoplasma in compartimenti (compartimenti), che garantisce la separazione spaziale dei sistemi enzimatici necessaria per il loro ingresso sequenziale nelle reazioni biochimiche.

Mitocondri – sono presenti in quasi tutti i tipi di cellule di organismi uni e multicellulari (ad eccezione degli eritrociti dei mammiferi). Il loro numero nelle diverse cellule varia e dipende dal livello di attività funzionale della cellula. Nella cellula del fegato di ratto ce ne sono circa 2500, e nella cellula riproduttiva maschile di alcuni molluschi ce ne sono 20-22. Ce ne sono di più nel muscolo pettorale degli uccelli in volo che nel muscolo pettorale degli uccelli incapaci di volare.

I mitocondri hanno la forma di corpi sferici, ovali e cilindrici. Le dimensioni sono 0,2 - 1,0 micron di diametro e fino a 5 - 7 micron di lunghezza.

Riso. Mitocondri.

La lunghezza delle forme filamentose raggiunge i 15-20 micron. All'esterno, i mitocondri sono delimitati da una membrana esterna liscia, simile nella composizione al plasmalemma. La membrana interna forma numerose escrescenze - creste - e contiene numerosi enzimi, ATP-some (corpi di funghi), coinvolti nei processi di trasformazione dell'energia dei nutrienti in energia ATP. Il numero di creste dipende dalla funzione della cellula. Ci sono molte creste nei mitocondri muscolari, occupano l'intera cavità interna dell'organello; Nei mitocondri delle cellule embrionali, le creste sono rare. Nelle piante, le escrescenze della membrana interna hanno spesso la forma di tubi. La cavità mitocondriale è riempita da una matrice che contiene acqua, sali minerali, proteine ​​enzimatiche e aminoacidi. I mitocondri hanno un sistema autonomo di sintesi proteica: una molecola di DNA circolare, vari tipi di RNA e ribosomi più piccoli di quelli del citoplasma.

I mitocondri sono strettamente collegati dalle membrane del reticolo endoplasmatico, i cui canali spesso si aprono direttamente nei mitocondri. Con l'aumento del carico sull'organo e l'intensificazione dei processi sintetici che richiedono energia, i contatti tra EPS e mitocondri diventano particolarmente numerosi. Il numero di mitocondri può aumentare rapidamente mediante fissione. La capacità dei mitocondri di riprodursi è dovuta alla presenza al loro interno di una molecola di DNA, che ricorda il cromosoma circolare dei batteri.

Funzioni dei mitocondri:

1) sintesi di una fonte di energia universale - ATP;

2) sintesi di ormoni steroidei;

3) biosintesi di proteine ​​specifiche.

Plastidi - organelli con struttura a membrana, caratteristici solo delle cellule vegetali. In essi avvengono i processi di sintesi di carboidrati, proteine ​​e grassi. In base al contenuto di pigmenti si dividono in tre gruppi: cloroplasti, cromoplasti e leucoplasti.

I cloroplasti hanno una forma ellittica o lenticolare relativamente costante. La dimensione del diametro maggiore è di 4 – 10 micron. Il numero in una cella varia da poche unità a diverse dozzine. La loro dimensione, intensità del colore, numero e posizione nella cella dipendono dalle condizioni di illuminazione, dalla specie e dallo stato fisiologico delle piante.

Riso. Cloroplasto, struttura.

Si tratta di corpi proteico-lipidici, costituiti da 35-55% di proteine, 20-30% di lipidi, 9% di clorofilla, 4-5% di carotenoidi, 2-4% di acidi nucleici. La quantità di carboidrati varia; è stata scoperta una certa quantità di sostanze minerali: clorofilla - un estere di un acido dibasico organico - clorofillina e alcoli organici - metile (CH 3 OH) e fitolo (C 20 H 39 OH). Nelle piante superiori, la clorofilla a è sempre presente nei cloroplasti - ha un colore blu-verde, e la clorofilla b - giallo-verde; Inoltre, il contenuto di clorofilla è molte volte superiore.

Oltre alla clorofilla, i cloroplasti includono pigmenti: carotene C 40 H 56 e xantofilla C 40 H 56 O 2 e alcuni altri pigmenti (carotenoidi). In una foglia verde, i satelliti gialli della clorofilla sono mascherati da un colore verde più brillante. Tuttavia, in autunno, quando le foglie cadono, la clorofilla viene distrutta nella maggior parte delle piante e quindi viene rilevata la presenza di carotenoidi nella foglia: la foglia diventa gialla.

Il cloroplasto è ricoperto da un doppio guscio, costituito da membrane esterne ed interne. Il contenuto interno - lo stroma - ha una struttura lamellare (lamellare). Nello stroma incolore si distinguono i grana: corpi di colore verde, 0,3 - 1,7 μm. Sono una raccolta di tilacoidi: corpi chiusi sotto forma di vescicole piatte o dischi di origine membranacea. La clorofilla sotto forma di strato monomolecolare si trova tra gli strati proteici e lipidici in stretta connessione con essi. La disposizione spaziale delle molecole di pigmento nelle strutture della membrana dei cloroplasti è molto appropriata e crea condizioni ottimali per l'assorbimento, la trasmissione e l'utilizzo più efficaci dell'energia radiante. I lipidi costituiscono gli strati dielettrici anidri delle membrane dei cloroplasti necessari per il funzionamento della catena di trasporto degli elettroni. Il ruolo dei collegamenti nella catena di trasferimento degli elettroni è svolto dalle proteine ​​(citocromi, plastochinoni, ferredossina, plastocianina) e dai singoli elementi chimici: ferro, manganese, ecc. Il numero di grani in un cloroplasto va da 20 a 200. Tra i grani, collegandoli tra loro, si trovano le lamelle stromali. Le lamelle granulari e le lamelle stromali hanno una struttura a membrana.

La struttura interna del cloroplasto rende possibile la separazione spaziale di numerose e varie reazioni che insieme costituiscono il contenuto della fotosintesi.

I cloroplasti, come i mitocondri, contengono RNA e DNA specifici, nonché ribosomi più piccoli e l'intero arsenale molecolare necessario per la biosintesi delle proteine. Questi organelli hanno una quantità sufficiente di mRNA per garantire la massima attività del sistema di sintesi proteica. Allo stesso tempo, contengono anche abbastanza DNA per codificare alcune proteine. Si riproducono per divisione, per semplice costrizione.

È stato stabilito che i cloroplasti possono cambiare forma, dimensione e posizione nella cellula, cioè sono in grado di muoversi in modo indipendente (taxi dei cloroplasti). In essi sono stati trovati due tipi di proteine ​​contrattili, a causa delle quali, ovviamente, si verifica il movimento attivo di questi organelli nel citoplasma.

I cromoplasti sono ampiamente distribuiti negli organi generativi delle piante. Colorano i petali dei fiori (ranuncolo, dalia, girasole) e dei frutti (pomodori, bacche di sorbo, rosa canina) di giallo, arancione e rosso. Negli organi vegetativi, i cromoplasti sono molto meno comuni.

Il colore dei cromoplasti è dovuto alla presenza di carotenoidi - carotene, xantofilla e licopene, che si trovano in diversi stati nei plastidi: sotto forma di cristalli, soluzione lipidica o in combinazione con proteine.

I cromoplasti, rispetto ai cloroplasti, hanno una struttura più semplice: mancano di struttura lamellare. Anche la composizione chimica è diversa: pigmenti – 20–50%, lipidi fino al 50%, proteine ​​– circa 20%, RNA – 2-3%. Ciò indica una minore attività fisiologica dei cloroplasti.

I leucoplasti non contengono pigmenti e sono incolori. Questi plastidi più piccoli sono rotondi, ovoidali o a forma di bastoncino. In una cellula sono spesso raggruppati attorno al nucleo.

La struttura interna è ancora meno differenziata rispetto ai cloroplasti. Eseguono la sintesi di amido, grassi e proteine. In base a ciò, si distinguono tre tipi di leucoplasti: amiloplasti (amido), oleoplasti (oli vegetali) e proteoplasti (proteine).

I leucoplasti derivano dai proplastidi, ai quali sono simili per forma e struttura, differendo solo per le dimensioni.

Tutti i plastidi sono geneticamente correlati tra loro. Sono formati da proplastidi: minuscole formazioni citoplasmatiche incolori simili nell'aspetto ai mitocondri. I proplastidi si trovano nelle spore, nelle uova e nelle cellule dei punti di crescita embrionali. I cloroplasti (alla luce) e i leucoplasti (al buio) si formano direttamente dai proplastidi e da essi si sviluppano i cromoplasti, che sono il prodotto finale nell'evoluzione dei plastidi nella cellula.

Complesso di Golgi - fu scoperto per la prima volta nel 1898 dallo scienziato italiano Golgi nelle cellule animali. Si tratta di un sistema di cavità interne, cisterne (5-20), poste vicine e parallele tra loro, e di vacuoli grandi e piccoli. Tutte queste formazioni hanno una struttura a membrana e sono sezioni specializzate del reticolo endoplasmatico. Nelle cellule animali il complesso del Golgi è meglio sviluppato che nelle cellule vegetali; in quest'ultimo si chiama dictosomi.

Riso. La struttura del complesso del Golgi.

Proteine ​​e lipidi che entrano nel complesso lamellare subiscono varie trasformazioni, si accumulano, smistano, si impacchettano in vescicole secretorie e vengono trasportate a destinazione: in varie strutture all'interno della cellula o all'esterno della cellula. Le membrane del complesso del Golgi sintetizzano anche i polisaccaridi e formano i lisosomi. Nelle cellule della ghiandola mammaria, il complesso del Golgi è coinvolto nella formazione del latte e nelle cellule del fegato, nella bile.

Funzioni del complesso del Golgi:

1) concentrazione, disidratazione e compattazione di proteine, grassi, polisaccaridi e sostanze sintetizzate nella cellula e ricevute dall'esterno;

2) assemblaggio di complessi complessi di sostanze organiche e preparazione degli stessi per la rimozione dalla cellula (cellulosa ed emicellulosa nelle piante, glicoproteine ​​e glicolipidi negli animali);

3) sintesi di polisaccaridi;

4) formazione di lisosomi primari.

Lisosomi - piccoli corpi ovali con un diametro di 0,2-2,0 micron. La posizione centrale è occupata da un vacuolo contenente 40 (secondo varie fonti 30-60) enzimi idrolitici capaci di scomporre proteine, acidi nucleici, polisaccaridi, lipidi e altre sostanze in un ambiente acido (pH 4,5-5).

Attorno a questa cavità è presente uno stroma, rivestito all'esterno da una membrana elementare. La scomposizione delle sostanze con l'aiuto degli enzimi è chiamata lisi, motivo per cui l'organello è chiamato lisosoma. La formazione dei lisosomi avviene nel complesso del Golgi. I lisosomi primari si avvicinano direttamente ai vacuoli pinocitotici o fagocitotici (endosomi) e versano il loro contenuto nella loro cavità, formando lisosomi secondari (fagosomi), all'interno dei quali avviene la digestione delle sostanze. I prodotti della lisi entrano nel citoplasma attraverso la membrana del lisosoma e vengono inclusi nell'ulteriore metabolismo. I lisosomi secondari con resti di sostanze non digerite sono chiamati corpi residui. Un esempio di lisosomi secondari sono i vacuoli digestivi dei protozoi.

Funzioni dei lisosomi:

1) digestione intracellulare di macromolecole alimentari e componenti estranei che entrano nella cellula durante la pineale e la fagocitosi, fornendo alla cellula materie prime aggiuntive per processi biochimici ed energetici;

2) durante il digiuno, i lisosomi digeriscono alcuni organelli e reintegrano l'apporto di nutrienti per qualche tempo;

3) distruzione degli organi temporanei di embrioni e larve (coda e branchie in una rana) durante lo sviluppo postembrionale;

Riso. Formazione dei lisosomi

Vacuoli – cavità nel citoplasma delle cellule vegetali e dei protisti piene di liquido. Hanno la forma di vescicole, tubuli sottili e altri. I vacuoli sono formati da prolungamenti del reticolo endoplasmatico e da vescicole del complesso del Golgi come cavità più sottili, poi con la crescita della cellula e l'accumulo di prodotti metabolici, il loro volume aumenta e il loro numero diminuisce. Una cellula sviluppata e formata di solito ha un grande vacuolo che occupa una posizione centrale.

I vacuoli delle cellule vegetali sono pieni di linfa cellulare, che è una soluzione acquosa di sostanze organiche (acidi malico, ossalico, citrico, zuccheri, inulina, aminoacidi, proteine, tannini, alcaloidi, glucosidi) e minerali (nitrati, cloruri, fosfati). sostanze.

Nei protisti si trovano vacuoli digestivi e vacuoli contrattili.

Funzioni dei vacuoli:

1) deposito di nutrienti di riserva e ricettacoli per le escrezioni (nelle piante);

2) determinare e mantenere la pressione osmotica nelle cellule;

3) fornire la digestione intracellulare nei protisti.

Riso. Centro cellulare.

Centro cellulare solitamente situato vicino al nucleo ed è costituito da due centrioli posti perpendicolari tra loro e circondati dalla sfera radiata. Ciascun centriolo è un corpo cilindrico cavo lungo 0,3-0,5 µm e lungo 0,15 µm, la cui parete è formata da 9 triplette di microtubuli. Se il centriolo si trova alla base del ciglio o del flagello, allora viene chiamato corpo basale.

Prima della divisione, i centrioli divergono ai poli opposti e vicino a ciascuno di essi appare un centriolo figlio. Dai centrioli situati ai diversi poli della cellula si formano microtubuli che crescono l'uno verso l'altro. Formano il fuso mitotico, che promuove la distribuzione uniforme del materiale genetico tra le cellule figlie, e sono il centro dell'organizzazione citoscheletrica. Alcuni fili del fuso sono attaccati ai cromosomi. Nelle cellule delle piante superiori, il centro cellulare non ha centrioli.

I centrioli sono organelli autoreplicanti del citoplasma. Nascono come risultato della duplicazione di quelli esistenti. Ciò si verifica quando i centrioli si separano. Il centriolo immaturo contiene 9 singoli microtubuli; Apparentemente ciascun microtubulo è uno stampo per l'assemblaggio di triplette caratteristiche di un centriolo maturo.

Il centrosoma è caratteristico delle cellule animali, di alcuni funghi, alghe, muschi e felci.

Funzioni del centro cellulare:

1) la formazione di poli di divisione e la formazione di microtubuli del fuso.

Ribosomi - piccoli organelli sferici, da 15 a 35 nm. Sono costituiti da due subunità, grande (60S) e piccola (40S). Contengono circa il 60% di proteine ​​e il 40% di RNA ribosomiale. Le molecole di rRNA formano la sua struttura strutturale. La maggior parte delle proteine ​​sono legate specificamente a determinate regioni dell'rRNA. Alcune proteine ​​sono incluse nei ribosomi solo durante la biosintesi proteica. Le subunità ribosomiali si formano nei nucleoli. e attraverso i pori dell'involucro nucleare entrano nel citoplasma, dove si trovano sulla membrana EPA, o sul lato esterno dell'involucro nucleare, o liberamente nel citoplasma. Innanzitutto, gli rRNA vengono sintetizzati sul DNA nucleolare, che viene poi ricoperto da proteine ​​ribosomiali provenienti dal citoplasma, scisse alla dimensione richiesta e formando subunità ribosomiali. Nel nucleo non sono presenti ribosomi completamente formati. La combinazione delle subunità in un intero ribosoma avviene nel citoplasma, solitamente durante la biosintesi delle proteine. Rispetto ai mitocondri, ai plastidi e alle cellule procariotiche, i ribosomi nel citoplasma delle cellule eucariotiche sono più grandi. Possono combinare 5-70 unità in polisomi.

Funzioni dei ribosomi:

1) partecipazione alla biosintesi delle proteine.

Riso. 287. Ribosoma: 1 - subunità piccola; 2 - subunità grande.

Ciglia, flagelli – escrescenze del citoplasma ricoperte da una membrana elementare, sotto il quale si trovano 20 microtubuli, formando 9 paia lungo la periferia e due singoli al centro. Alla base delle ciglia e dei flagelli si trovano i corpi basali. La lunghezza del flagello raggiunge i 100 µm. Le ciglia sono corte – 10-20 micron – flagelli. Il movimento dei flagelli è a forma di vite e il movimento delle ciglia è a forma di paletta. Grazie a ciglia e flagelli si muovono batteri, protisti, animali ciliati, si muovono particelle o liquidi (ciglia dell'epitelio ciliato delle vie respiratorie, ovidotti) e cellule germinali (spermatozoi).

Riso. La struttura dei flagelli e delle ciglia negli eucarioti

Inclusioni - componenti temporanei del citoplasma, che appaiono e scompaiono. Di norma, sono contenuti nelle cellule in determinate fasi del ciclo di vita. La specificità delle inclusioni dipende dalla specificità delle cellule e degli organi dei tessuti corrispondenti. Le inclusioni si trovano principalmente nelle cellule vegetali. Possono verificarsi nello ialoplasma, in vari organelli e, meno comunemente, nella parete cellulare.

Funzionalmente, le inclusioni sono composti temporaneamente rimossi dal metabolismo cellulare (sostanze di riserva - granuli di amido, goccioline lipidiche e depositi proteici) o prodotti finali del metabolismo (cristalli di alcune sostanze).

Grani di amido. Queste sono le inclusioni più comuni delle cellule vegetali. L'amido viene immagazzinato nelle piante esclusivamente sotto forma di granuli di amido. Si formano solo nello stroma dei plastidi delle cellule viventi. Durante la fotosintesi producono foglie verdi assimilazione, O primario amido. L'amido assimilativo non si accumula nelle foglie e, idrolizzandosi rapidamente in zuccheri, scorre nelle parti della pianta in cui avviene il suo accumulo. Lì si trasforma di nuovo in amido, come si chiama secondario. L'amido secondario si forma anche direttamente nei tuberi, nei rizomi, nei semi, cioè dove viene immagazzinato. Poi lo chiamano ricambio. Vengono chiamati leucoplasti che accumulano amido amiloplasti. Particolarmente ricchi di amido sono i semi, i germogli sotterranei (tuberi, bulbi, rizomi) e il parenchima dei tessuti conduttori delle radici e dei fusti delle piante legnose.

Gocce lipidiche. Trovato in quasi tutte le cellule vegetali. Semi e frutti ne sono i più ricchi. Gli oli grassi sotto forma di goccioline lipidiche rappresentano la seconda forma di riserva nutritiva più importante (dopo l'amido). I semi di alcune piante (girasole, cotone, ecc.) possono accumulare fino al 40% di olio in peso di sostanza secca.

Le goccioline lipidiche, di regola, si accumulano direttamente nello ialoplasma. Sono corpi sferici, solitamente di dimensioni submicroscopiche. Le goccioline lipidiche possono anche accumularsi nei leucoplasti, chiamati elaioplasti.

Inclusioni proteiche si formano in vari organelli della cellula sotto forma di depositi amorfi o cristallini di varie forme e strutture. Molto spesso, i cristalli si possono trovare nel nucleo - nel nucleoplasma, a volte nello spazio perinucleare, meno spesso nello ialoplasma, nello stroma plastide, nelle estensioni delle cisterne ER, nella matrice perossisomiale e nei mitocondri. I vacuoli contengono inclusioni proteiche sia cristalline che amorfe. Le maggiori quantità di cristalli proteici si trovano nelle cellule di stoccaggio dei semi secchi sotto forma dei cosiddetti aleurone 3 cereali O corpi proteici.

Le proteine ​​di stoccaggio vengono sintetizzate dai ribosomi durante lo sviluppo del seme e depositate nei vacuoli. Quando i semi maturano, accompagnati da disidratazione, i vacuoli proteici si seccano e la proteina cristallizza. Di conseguenza, in un seme secco maturo, i vacuoli proteici vengono convertiti in corpi proteici (granelli di aleurone).

Una pianta, come ogni organismo vivente, è costituita da cellule e ogni cellula è anche generata da una cellula. La cellula è l'unità più semplice ed essenziale di un essere vivente, è il suo elemento, la base della struttura, dello sviluppo e di tutte le funzioni vitali dell'organismo.

Ci sono piante costruite da una singola cellula. Questi includono alghe unicellulari e funghi unicellulari. Di solito si tratta di organismi microscopici, ma esistono anche unicellulari piuttosto grandi (la lunghezza dell'acetabularia unicellulare delle alghe raggiunge i 7 cm). La maggior parte delle piante che incontriamo nella vita di tutti i giorni sono organismi multicellulari, costituiti da un gran numero di cellule. Ad esempio, in una foglia di una pianta legnosa ce ne sono circa 20.000.000. Se un albero ha 200.000 foglie (e questa è una cifra molto reale), il numero di cellule in tutte è 4.000.000.000.000 contiene 15 volte più cellule.

Le piante, ad eccezione di alcune inferiori, sono costituite da organi, ciascuno dei quali svolge la propria funzione nel corpo. Ad esempio, nelle piante da fiore gli organi sono radice, fusto, foglia, fiore. Ogni organo è solitamente costituito da diversi tessuti. Il tessuto è un insieme di cellule simili per struttura e funzione. Le cellule di ciascun tessuto hanno la propria specialità. Eseguendo il lavoro nella loro specialità, contribuiscono alla vita dell'intera pianta, che consiste nella combinazione e interazione di diversi tipi di lavoro di varie cellule, organi e tessuti.

I componenti principali e più comuni da cui sono costruite le cellule sono il nucleo, il citoplasma con numerosi organelli di varie strutture e funzioni, la membrana e il vacuolo. La membrana ricopre l'esterno della cellula, sotto di essa si trova il citoplasma, in essa si trovano un nucleo e uno o più vacuoli. Sia la struttura che le proprietà delle cellule nei diversi tessuti differiscono nettamente a causa delle loro diverse specializzazioni. I componenti principali e gli organelli elencati sono sviluppati in essi in misura diversa, hanno strutture diverse e talvolta l'uno o l'altro componente può essere completamente assente.

I principali gruppi di tessuti da cui sono costituiti gli organi vegetativi (non direttamente correlati alla riproduzione) di una pianta superiore sono i seguenti: tegumentario, basale, meccanico, conduttivo, escretore, meristematico. Ogni gruppo comprende solitamente diversi tessuti che hanno una specializzazione simile, ma ognuno è costituito a modo suo da un tipo specifico di cellula. I tessuti negli organi non sono isolati l'uno dall'altro, ma formano sistemi di tessuti in cui si alternano elementi dei singoli tessuti. Pertanto, il legno è un sistema di tessuto meccanico e conduttivo, e talvolta basilare.

In una cellula vegetale bisogna fare una distinzione tra la membrana cellulare e il contenuto. Le principali proprietà vitali sono inerenti proprio al contenuto della cellula: il protoplasto. Inoltre, una cellula vegetale adulta è caratterizzata dalla presenza di un vacuolo, una cavità piena di linfa cellulare. Il protoplasto è costituito da un nucleo, citoplasma e grandi organelli in esso contenuti, visibili al microscopio ottico: plastidi, mitocondri. A sua volta, il citoplasma è un sistema complesso con numerose strutture di membrana, come l'apparato di Golgi, il reticolo endoplasmatico, i lisosomi e strutture non di membrana - microtubuli, ribosomi, ecc. Tutti questi organelli sono immersi nella matrice del citoplasma - ialoplasma o plasma principale.

Ciascuno degli organelli ha la propria struttura e ultrastruttura. L'ultrastruttura si riferisce alla disposizione spaziale delle singole molecole che compongono un dato organello. Anche con l'aiuto del microscopio elettronico non è sempre possibile vedere l'ultrastruttura degli organelli più piccoli (ribosomi). Con lo sviluppo della scienza, vengono scoperte sempre più nuove formazioni strutturali situate nel citoplasma e, a questo proposito, le nostre idee moderne al riguardo non sono affatto definitive. Le dimensioni delle cellule e dei singoli organelli sono approssimativamente le seguenti: cellula 10 µm, nucleo 5-30 µm, cloroplasto 2-6 µm, mitocondri 0,5-5 µm, ribosomi 25 nm. Nella creazione delle strutture supramolecolari dei singoli organelli cellulari, i cosiddetti legami chimici deboli sono di grande importanza.

I ruoli più importanti sono giocati dall'idrogeno, da van der Waals e dai legami ionici. La caratteristica più importante è che l'energia di formazione di questi legami è insignificante e supera solo leggermente l'energia cinetica del movimento termico delle molecole. Questo è il motivo per cui i legami deboli sono facili da formare e facili da spezzare. La durata media della vita di un anello debole è solo una frazione di secondo. Insieme ai legami chimici deboli, le interazioni idrofobiche sono di grande importanza. Sono dovuti al fatto che le molecole idrofobe o parti di molecole situate in un ambiente acquoso si trovano in modo da non entrare in contatto con l'acqua. Allo stesso tempo, le molecole d'acqua, combinandosi tra loro, sembrano espellere i gruppi non polari, avvicinandoli. Sono i legami deboli che determinano in gran parte la conformazione (forma) di macromolecole come proteine ​​e acidi nucleici, che sono alla base dell'interazione delle molecole e, di conseguenza, della formazione e dell'autoassemblaggio di strutture subcellulari, compresi gli organelli cellulari.

L'energia è necessaria per mantenere la complessa struttura del citoplasma. Secondo la seconda legge della termodinamica, ogni sistema tende a diminuire l'ordine, a diminuire l'entropia. Pertanto, qualsiasi disposizione ordinata delle molecole richiede un afflusso di energia dall'esterno. La delucidazione delle funzioni fisiologiche dei singoli organelli è associata allo sviluppo di un metodo per il loro isolamento (estrazione dalla cellula). Questo è un metodo di centrifugazione differenziale, che si basa sulla separazione dei singoli componenti del protoplasto. A seconda dell'accelerazione è possibile isolare frazioni sempre più piccole di organelli. L'uso combinato della microscopia elettronica e dei metodi di centrifugazione differenziale ha permesso di delineare le connessioni tra la struttura e le funzioni dei singoli organelli.

Cellula vegetale. La sua struttura, funzioni, composizione chimica. Organelli cellulari.

Nome organoide	Struttura			Funzioni
Membrana	Composto da fibra. È molto elastica (questa è la sua qualità fisica). È costituito da 3 strati: quello interno ed quello esterno sono costituiti da molecole proteiche; quello centrale è costituito da una molecola fosfolipidica a doppio strato. Il guscio esterno è morbido, formato da molecole di glicocalice.			Funzione di supporto
Plasmalemma	Molto sottile (10 mm). Il lato esterno è costituito da carboidrati, il lato interno è costituito da una spessa molecola proteica. Ricoperto con molecole di carboidrato-glicolico di 3-4 mm di spessore. La base chimica della membrana è: proteine ​​- 60%, grassi - 40% e carboidrati - 2-10%.			*Permeabilità; *Dipartimento trasporti; *Funzione protettiva.
Citoplasma	Sostanza semiliquida che circonda i nuclei delle cellule. La base è il gioplasma. La sua composizione è varia. Contiene corpi granulari, proteine, enzimi, acidi nucleici, carboidrati, molecole di ATP; contiene molecole proteiche di tubulina.			Può passare da uno stato (liquido) a un altro - solido e viceversa.
ORGANOIDI DI MEMBRANA
RE (reticolo endoplasmatico)	È costituito da cavità e scavatori. È diviso in 2 tipi: granulare e liscio. Granulare - scavatori e cavità oblunghi; ci sono granuli densi. I pori dell'ER sono interconnessi con i pori della membrana nucleare.			*Tene conto della sintesi delle molecole di glicolipidi e del loro trasporto; *Tene conto della biosintesi proteica e del trasporto delle sostanze sintetizzanti.
Complesso di Golgi	Trovato nelle cellule nervose. La sua membrana assorbe molto bene la soluzione di osmio. Il complesso del Golgi fa parte di tutte le cellule eucariotiche. A volte si trovano sotto forma di una rete interconnessa da un sistema di cavità. Può essere ovale o a forma di cuore.			*Comporta la formazione di prodotti di scarto cellulare; *Si disintegra in un dictiosoma (durante la divisione); *Funzione escretoria.
Lisosoma	Significa un solvente di sostanze. Trovato in tutte le cellule eucariotiche (principalmente nei leucociti). La composizione contiene enzimi di idrolisi. Il lisosoma è circondato da una membrana lipoproteica; quando viene distrutta, gli enzimi lisosomiali influenzano l'ambiente esterno. I lisosomi contengono circa 60 enzimi di idrolisi.			*Aspirazione F-i; *Selezione F-I; *Funzione protettiva.
Mitocondri	Nella cellula ha la forma di granelli, granuli e si trova in quantità da 1 a 100 mila. La quantità dipende dall'attività della cellula. A volte la mit-ria è in continuo movimento. La sua cfr. lunghezza 10 micron, diametro 0,2-1 micron. Appartiene agli organelli e alla composizione a doppia membrana. da: a) membrana esterna, b) membrana interna, c) spazio intermembrana. La matrice mitocondriale contiene DNA circolare e RNA, ribosomi, granuli e corpi. Vengono sintetizzate proteine ​​e grassi. Mithria è composta per il 65-70% da proteine, per il 25-30% da lipidi, acidi nucleici e vitamine. I mitocondri sono un sistema di sintesi proteica.			*F-yu mit-rii sono talvolta eseguiti da cloroplasti; *Dipartimento trasporti; *Sintesi proteica; *Sintesi dell'ATP.
Plastidi: organelli di membrana	Questo è l'organello principale che cresce. cellule. 1) cloroplasti - verde, forma ovale, lunghezza 5 micron, larghezza 2-4 micron, spessore - 7 micron. Al suo interno sono presenti molti tilacoidi a membrana larga e proteine ​​stromali che costituiscono la sua massa. Esistono acidi nucleici: DNA, RNA, ribosomi. Si riproducono per divisione. 2) cromoplasti - colori diversi. Contengono vari pigmenti. Il loro ruolo è fantastico. 3) leucoplasti - incolori. Si trova nei tessuti delle cellule germinali, nel citoplasma delle spore e dei gameti materni, nei semi, nei frutti e nelle radici. Sintetizzano e accumulano amido.			*Eseguire il processo di fotosintesi
ORGANOIDI NON MEMBRANA
Ribosoma		Comp. di due parti: grande e piccola. Ha forma di uovo, cfr. diametro: 15-35 nm. Ne esistono di 2 tipi: eucariotici e procariotici. Generale Dimensioni eucariotiche: anni '80, piccolo - 20, grande - 60. Procariotico: dai 30 ai 70 anni (varia). Ribosoma comp. da RNA (50-60% da proteine).	*Qui avviene la biosintesi delle proteine; *Sintesi di molecole proteiche; *Dipartimento trasporti.
Centro cellulare		Comp. di 2 centrioli, di forma cilindrica, lunghi 1 µm. Il centro si divide a metà prima della divisione cellulare e viene tirato dall'equatore ai poli. Cl. il centro è raddoppiato per divisione.	*Coinvolge nella meiosi e nella mitosi
Nucleo cellulare		Ha una struttura complessa. Involucro nucleare comp. da 2 membrane a tre strati. I pori della membrana nucleare si aprono come i pori del RE. Durante il periodo cellulare, la membrana nucleare scompare e si riforma in nuove cellule. Le membrane sono semipermeabili. Comp. principale da cromosomi, succo nucleare, nucleolo, RNA e altre parti che preservano le informazioni e le proprietà ereditarie di un organismo vivente.	*Funzione protettiva



Di norma, una cellula eucariotica ha un nucleo, ma esistono cellule binucleate (ciliate) e multinucleate (opaline). Alcune cellule altamente specializzate perdono il nucleo una seconda volta (eritrociti dei mammiferi, tubi cribrosi delle angiosperme).
La forma del nucleo è sferica, ellissoidale, meno spesso lobata, a forma di fagiolo, ecc. Il diametro del nucleo è solitamente compreso tra 3 e 10 micron.

Struttura principale:

1 - membrana esterna; 2 - membrana interna; 3 - pori; 4 - nucleolo; 5 - eterocromatina; 6 - eucromatina.

Il nucleo è delimitato dal citoplasma da due membrane (ognuna di esse ha una struttura tipica). Tra le membrane c'è uno stretto spazio riempito con una sostanza semiliquida. In alcuni punti le membrane si fondono tra loro formando pori (3), attraverso i quali avviene lo scambio di sostanze tra il nucleo e il citoplasma. La membrana nucleare esterna (1) sul lato rivolto al citoplasma è ricoperta di ribosomi, che le conferiscono ruvidità, la membrana interna (2) è liscia. Le membrane nucleari fanno parte del sistema di membrane della cellula: escrescenze della membrana nucleare esterna si collegano ai canali del reticolo endoplasmatico, formando un unico sistema di canali comunicanti.

Il carioplasma (succo nucleare, nucleoplasma) è il contenuto interno del nucleo, in cui si trovano la cromatina e uno o più nucleoli. La linfa nucleare contiene varie proteine ​​(compresi gli enzimi nucleari) e nucleotidi liberi.

Il nucleolo (4) è un corpo rotondo e denso immerso nel succo nucleare. Il numero di nucleoli dipende dallo stato funzionale del nucleo e varia da 1 a 7 o più. I nucleoli si trovano solo nei nuclei che non si dividono; scompaiono durante la mitosi. Il nucleolo è formato su alcune sezioni dei cromosomi che trasportano informazioni sulla struttura dell'rRNA. Tali regioni sono chiamate organizzatori nucleolari e contengono numerose copie di geni che codificano per l'rRNA. Le subunità ribosomiali sono formate da rRNA e proteine ​​provenienti dal citoplasma. Pertanto, il nucleolo è un insieme di rRNA e subunità ribosomiali in diversi stadi della loro formazione.

La cromatina è la struttura nucleoproteica interna del nucleo, colorata con alcuni coloranti e diversa nella forma dal nucleolo. La cromatina ha la forma di grumi, granuli e fili. Composizione chimica della cromatina: 1) DNA (30–45%), 2) proteine ​​istoniche (30–50%), 3) proteine ​​non istoniche (4–33%), quindi la cromatina è un complesso desossiribonucleoproteico (DNP). A seconda dello stato funzionale della cromatina si distinguono: eterocromatina (5) ed eucromatina (6). L'eucromatina è geneticamente attiva, l'eterocromatina è una regione geneticamente inattiva della cromatina. L'eucromatina non è visibile al microscopio ottico, è debolmente colorata e rappresenta sezioni di cromatina decondensate (despiralizzate, non attorcigliate). Al microscopio ottico, l'eterocromatina ha l'aspetto di grumi o granuli, è intensamente colorata e rappresenta aree di cromatina condensate (a spirale, compattate). La cromatina è la forma di esistenza del materiale genetico nelle cellule interfase. Durante la divisione cellulare (mitosi, meiosi), la cromatina viene convertita in cromosomi.

Organidi- componenti permanenti, necessariamente presenti, della cellula che svolgono funzioni specifiche.

Reticolo endoplasmatico

Reticolo endoplasmatico (RE), O reticolo endoplasmatico (RE), è un organello a membrana singola. Si tratta di un sistema di membrane che formano “cisterne” e canali, collegati tra loro e delimitanti un unico spazio interno: le cavità dell'EPS. Le membrane sono collegate da un lato alla membrana citoplasmatica e dall'altro alla membrana nucleare esterna. Esistono due tipi di EPS: 1) ruvido (granulare), contenente ribosomi sulla sua superficie, e 2) liscio (agranulare), le cui membrane non portano ribosomi.

Funzioni: 1) trasporto di sostanze da una parte all'altra della cellula, 2) divisione del citoplasma cellulare in compartimenti ("compartimenti"), 3) sintesi di carboidrati e lipidi (RE liscio), 4) sintesi proteica (RE ruvido), 5) luogo di formazione dell'apparato di Golgi.

O Complesso di Golgi, è un organello a membrana singola. È costituito da pile di “cisterne” appiattite con bordi allargati. Ad essi è associato un sistema di piccole vescicole a membrana singola (vescicole di Golgi). Ogni pila è composta solitamente da 4-6 “cisterne”, è un'unità strutturale e funzionale dell'apparato di Golgi ed è chiamata dictiosoma. Il numero di dictosomi in una cellula varia da uno a diverse centinaia. Nelle cellule vegetali i dictosomi sono isolati.

L'apparato di Golgi si trova solitamente vicino al nucleo cellulare (nelle cellule animali, spesso vicino al centro cellulare).

Funzioni dell'apparato del Golgi: 1) accumulo di proteine, lipidi, carboidrati, 2) modifica delle sostanze organiche in entrata, 3) “impacchettamento” di proteine, lipidi, carboidrati in vescicole di membrana, 4) secrezione di proteine, lipidi, carboidrati, 5) sintesi di carboidrati e lipidi , 6) luogo di formazione dei lisosomi La funzione secretoria è la più importante, quindi l'apparato del Golgi è ben sviluppato nelle cellule secretorie.

Lisosomi

Lisosomi- organelli a membrana singola. Sono piccole bolle (diametro da 0,2 a 0,8 micron) contenenti un insieme di enzimi idrolitici. Gli enzimi vengono sintetizzati nel RE grezzo e si spostano nell'apparato di Golgi, dove vengono modificati e impacchettati in vescicole di membrana che, dopo la separazione dall'apparato di Golgi, diventano essi stessi lisosomi. Un lisosoma può contenere da 20 a 60 tipi diversi di enzimi idrolitici. Viene chiamata la scomposizione delle sostanze mediante enzimi lisi.

Ci sono: 1) lisosomi primari, 2) lisosomi secondari. Primari sono chiamati lisosomi che si staccano dall'apparato di Golgi. I lisosomi primari sono un fattore che garantisce l'esocitosi degli enzimi dalla cellula.

I secondari sono chiamati lisosomi formati come risultato della fusione dei lisosomi primari con vacuoli endocitici. In questo caso digeriscono le sostanze che entrano nella cellula attraverso la fagocitosi o la pinocitosi, per questo possono essere chiamati vacuoli digestivi.

Autofagia- il processo di distruzione delle strutture non necessarie per la cellula. Innanzitutto, la struttura da distruggere viene circondata da un'unica membrana, quindi la capsula di membrana risultante si fonde con il lisosoma primario, dando luogo alla formazione di un lisosoma secondario (vacuolo autofagico), in cui questa struttura viene digerita. I prodotti della digestione vengono assorbiti dal citoplasma cellulare, ma parte del materiale rimane non digerito. Il lisosoma secondario contenente questo materiale non digerito è chiamato corpo residuo. Per esocitosi, le particelle non digerite vengono rimosse dalla cellula.

Autolisi- autodistruzione cellulare, che avviene a causa del rilascio del contenuto dei lisosomi. Normalmente, l'autolisi avviene durante la metamorfosi (scomparsa della coda in un girino di rane), l'involuzione dell'utero dopo il parto e nelle aree di necrosi dei tessuti.

Funzioni dei lisosomi: 1) digestione intracellulare di sostanze organiche, 2) distruzione di strutture cellulari e non cellulari non necessarie, 3) partecipazione ai processi di riorganizzazione cellulare.

Vacuoli

Vacuoli- Gli organelli a membrana singola sono “contenitori” riempiti con soluzioni acquose di sostanze organiche e inorganiche. Il RE e l'apparato del Golgi partecipano alla formazione dei vacuoli. Le cellule giovani delle piante contengono molti piccoli vacuoli che poi, man mano che le cellule crescono e si differenziano, si fondono tra loro e formano un unico grande vacuolo centrale. Il vacuolo centrale può occupare fino al 95% del volume di una cellula matura; il nucleo e gli organelli vengono spinti verso la membrana cellulare. La membrana che delimita il vacuolo della pianta è chiamata tonoplasto. Si chiama il liquido che riempie il vacuolo di una pianta citoplasma. La composizione della linfa cellulare comprende sali organici e inorganici idrosolubili, monosaccaridi, disaccaridi, aminoacidi, prodotti metabolici finali o tossici (glicosidi, alcaloidi) e alcuni pigmenti (antociani).

Le cellule animali contengono piccoli vacuoli digestivi e autofagici, che appartengono al gruppo dei lisosomi secondari e contengono enzimi idrolitici. Gli animali unicellulari possiedono anche vacuoli contrattili che svolgono la funzione di osmoregolazione ed escrezione.

Funzioni del vacuolo: 1) accumulo e stoccaggio dell'acqua, 2) regolazione del metabolismo del sale marino, 3) mantenimento della pressione del turgore, 4) accumulo di metaboliti idrosolubili, sostanze nutritive di riserva, 5) colorazione di fiori e frutti e quindi attrazione di impollinatori e dispersori di semi , 6) vedere funzioni dei lisosomi.

Si formano il reticolo endoplasmatico, l'apparato di Golgi, i lisosomi e i vacuoli unica rete vacuolare della cellula, i cui singoli elementi possono trasformarsi l'uno nell'altro.

Mitocondri

1 - membrana esterna;
2 - membrana interna; 3 - matrice; 4 - cresta; 5 - sistema multienzimatico; 6 - DNA circolare.

La forma, la dimensione e il numero dei mitocondri variano enormemente. I mitocondri possono essere a forma di bastoncino, rotondi, a spirale, a forma di coppa o ramificati. La lunghezza dei mitocondri varia da 1,5 a 10 µm, il diametro da 0,25 a 1,00 µm. Il numero di mitocondri in una cellula può raggiungere diverse migliaia e dipende dall'attività metabolica della cellula.

Il mitocondrio è delimitato da due membrane. La membrana esterna dei mitocondri (1) è liscia, quella interna (2) forma numerose pieghe - cristas(4). Le cristae aumentano la superficie della membrana interna, sulla quale sono localizzati sistemi multienzimatici (5) coinvolti nella sintesi delle molecole di ATP. Lo spazio interno dei mitocondri è pieno di matrice (3). La matrice contiene DNA circolare (6), mRNA specifico, ribosomi di tipo procariotico (tipo 70S) ed enzimi del ciclo di Krebs.

Il DNA mitocondriale non è associato alle proteine ​​(“nudo”), è attaccato alla membrana interna del mitocondrio e trasporta informazioni sulla struttura di circa 30 proteine. Per costruire un mitocondrio sono necessarie molte più proteine, quindi le informazioni sulla maggior parte delle proteine ​​mitocondriali sono contenute nel DNA nucleare e queste proteine ​​sono sintetizzate nel citoplasma della cellula. I mitocondri sono capaci di riprodursi autonomamente mediante fissione in due. Tra la membrana esterna e quella interna c'è serbatoio di protoni, dove avviene l'accumulo di H+.

Funzioni dei mitocondri: 1) Sintesi di ATP, 2) degradazione dell'ossigeno delle sostanze organiche.

Secondo un'ipotesi (la teoria della simbiogenesi), i mitocondri hanno avuto origine da antichi organismi procarioti aerobici a vita libera che, essendo penetrati accidentalmente nella cellula ospite, hanno poi formato con essa un complesso simbiotico reciprocamente vantaggioso. I seguenti dati supportano questa ipotesi. Innanzitutto, il DNA mitocondriale ha le stesse caratteristiche strutturali del DNA dei batteri moderni (chiuso ad anello, non associato a proteine). In secondo luogo, i ribosomi mitocondriali e i ribosomi batterici appartengono allo stesso tipo: il tipo 70S. In terzo luogo, il meccanismo della fissione mitocondriale è simile a quello dei batteri. In quarto luogo, la sintesi delle proteine ​​mitocondriali e batteriche viene soppressa dagli stessi antibiotici.

Plastidi

1 - membrana esterna; 2 - membrana interna; 3 - stroma; 4 - tilacoide; 5 - grana; 6 - lamelle; 7 - grani di amido; 8 - gocce lipidiche.

I plastidi sono caratteristici solo delle cellule vegetali. Distinguere tre tipi principali di plastidi: i leucoplasti sono plastidi incolori presenti nelle cellule di parti incolori delle piante, i cromoplasti sono plastidi colorati solitamente gialli, rossi e arancioni, i cloroplasti sono plastidi verdi.

Cloroplasti. Nelle cellule delle piante superiori, i cloroplasti hanno la forma di una lente biconvessa. La lunghezza dei cloroplasti varia da 5 a 10 µm, il diametro da 2 a 4 µm. I cloroplasti sono delimitati da due membrane. La membrana esterna (1) è liscia, quella interna (2) ha una struttura piegata complessa. Si chiama la piega più piccola tilacoide(4). Viene chiamato un gruppo di tilacoidi disposti come una pila di monete sfaccettatura(5). Il cloroplasto contiene mediamente 40-60 grani, disposti a scacchiera. Le granae sono collegate tra loro da canali appiattiti - lamelle(6). Le membrane tilacoidi contengono pigmenti fotosintetici ed enzimi che forniscono la sintesi di ATP. Il principale pigmento fotosintetico è la clorofilla, che determina il colore verde dei cloroplasti.

Lo spazio interno dei cloroplasti è pieno stroma(3). Lo stroma contiene DNA circolare “nudo”, ribosomi di tipo 70S, enzimi del ciclo di Calvin e granuli di amido (7). All'interno di ciascun tilacoide c'è un serbatoio di protoni e si accumula H +. I cloroplasti, come i mitocondri, sono capaci di riprodursi autonomamente dividendosi in due. Si trovano nelle cellule delle parti verdi delle piante superiori, in particolare in molti cloroplasti nelle foglie e nei frutti verdi. I cloroplasti delle piante inferiori sono detti cromatofori.

Funzione dei cloroplasti: fotosintesi. Si ritiene che i cloroplasti provengano da antichi cianobatteri endosimbiotici (teoria della simbiogenesi). La base di questa ipotesi è la somiglianza dei cloroplasti e dei batteri moderni in una serie di caratteristiche (DNA circolare, “nudo”, ribosomi di tipo 70S, metodo di riproduzione).

Leucoplasti. La forma varia (sferica, rotonda, a coppa, ecc.). I leucoplasti sono delimitati da due membrane. La membrana esterna è liscia, quella interna forma pochi tilacoidi. Lo stroma contiene DNA circolare “nudo”, ribosomi di tipo 70S, enzimi per la sintesi e l'idrolisi dei nutrienti di riserva. Non ci sono pigmenti. Le cellule degli organi sotterranei della pianta (radici, tuberi, rizomi, ecc.) possiedono soprattutto numerosi leucoplasti. Funzione dei leucoplasti: sintesi, accumulo e stoccaggio dei nutrienti di riserva. Amiloplasti- leucoplasti che sintetizzano e accumulano amido, elaioplasti- oli, proteinaplasti- proteine. Nello stesso leucoplasto possono accumularsi sostanze diverse.

Cromoplasti. Delimitato da due membrane. La membrana esterna è liscia, la membrana interna è liscia o forma singoli tilacoidi. Lo stroma contiene DNA circolare e pigmenti: carotenoidi, che conferiscono ai cromoplasti un colore giallo, rosso o arancione. La forma di accumulo dei pigmenti è diversa: sotto forma di cristalli, disciolti in goccioline lipidiche (8), ecc. Contenuto nelle cellule di frutti maturi, petali, foglie autunnali e raramente - ortaggi a radice. I cromoplasti sono considerati lo stadio finale dello sviluppo dei plastidi.

Funzione dei cromoplasti: colorando fiori e frutti e attirando così gli impollinatori e i dispersori di semi.

Tutti i tipi di plastidi possono essere formati da proplastidi. Proplastidi- piccoli organelli contenuti nei tessuti meristematici. Poiché i plastidi hanno un'origine comune, sono possibili interconversioni tra loro. I leucoplasti possono trasformarsi in cloroplasti (inverdimento dei tuberi di patata alla luce), cloroplasti - in cromoplasti (ingiallimento delle foglie e arrossamento dei frutti). La trasformazione dei cromoplasti in leucoplasti o cloroplasti è considerata impossibile.

Ribosomi

1 - subunità grande; 2 - piccola subunità.

Ribosomi- organelli non di membrana, diametro di circa 20 nm. I ribosomi sono costituiti da due subunità: grande e piccola, nelle quali possono dissociarsi. La composizione chimica dei ribosomi è costituita da proteine ​​e rRNA. Le molecole di rRNA costituiscono il 50-63% della massa del ribosoma e ne formano la struttura strutturale. Esistono due tipi di ribosomi: 1) eucariotici (con costanti di sedimentazione per l'intero ribosoma - 80S, subunità piccola - 40S, grande - 60S) e 2) procariotici (rispettivamente 70S, 30S, 50S).

I ribosomi di tipo eucariotico contengono 4 molecole di rRNA e circa 100 molecole di proteine, mentre il tipo procariotico contiene 3 molecole di rRNA e circa 55 molecole di proteine. Durante la biosintesi delle proteine, i ribosomi possono “lavorare” individualmente o combinarsi in complessi - poliribosomi (polisomi). In tali complessi sono collegati tra loro da una molecola di mRNA. Le cellule procariotiche hanno solo ribosomi di tipo 70S. Le cellule eucariotiche hanno ribosomi sia di tipo 80S (membrane EPS ruvide, citoplasma) che di tipo 70 (mitocondri, cloroplasti).

Le subunità ribosomiali eucariotiche si formano nel nucleolo. La combinazione delle subunità in un intero ribosoma avviene nel citoplasma, solitamente durante la biosintesi delle proteine.

Funzione dei ribosomi: assemblaggio di una catena polipeptidica (sintesi proteica).

Citoscheletro

Citoscheletro formato da microtubuli e microfilamenti. I microtubuli sono strutture cilindriche e non ramificate. La lunghezza dei microtubuli varia da 100 µm a 1 mm, il diametro è di circa 24 nm e lo spessore della parete è di 5 nm. Il principale componente chimico è la tubulina proteica. I microtubuli vengono distrutti dalla colchicina. I microfilamenti sono filamenti con un diametro di 5-7 nm e sono costituiti dalla proteina actina. Microtubuli e microfilamenti formano trame complesse nel citoplasma. Funzioni del citoscheletro: 1) determinazione della forma della cellula, 2) supporto per organelli, 3) formazione del fuso, 4) partecipazione ai movimenti cellulari, 5) organizzazione del flusso citoplasmatico.

Include due centrioli e una centrosfera. Centrioloè un cilindro, la cui parete è formata da nove gruppi di tre microtubuli fusi (9 triplette), interconnessi a determinati intervalli da legami incrociati. I centrioli sono uniti a coppie dove si trovano ad angolo retto tra loro. Prima della divisione cellulare, i centrioli divergono ai poli opposti e vicino a ciascuno di essi appare un centriolo figlio. Formano un fuso di divisione, che contribuisce alla distribuzione uniforme del materiale genetico tra le cellule figlie. Nelle cellule delle piante superiori (gimnosperme, angiosperme), il centro cellulare non ha centrioli. I centrioli sono organelli autoreplicanti del citoplasma che nascono dalla duplicazione dei centrioli esistenti. Funzioni: 1) garantendo la divergenza dei cromosomi rispetto ai poli cellulari durante la mitosi o la meiosi, 2) il centro di organizzazione del citoscheletro.

Organoidi del movimento

Non presente in tutte le cellule. Gli organelli di movimento includono ciglia (ciliati, epitelio delle vie respiratorie), flagelli (flagellati, sperma), pseudopodi (rizopodi, leucociti), miofibrille (cellule muscolari), ecc.

Flagelli e ciglia- organelli a forma di filamento, che rappresentano un assonema delimitato da una membrana. L'assonema è una struttura cilindrica; la parete del cilindro è formata da nove paia di microtubuli al centro sono presenti due microtubuli singoli; Alla base dell'assonema ci sono i corpi basali, rappresentati da due centrioli tra loro perpendicolari (ciascun corpo basale è costituito da nove triplette di microtubuli; al suo centro non ci sono microtubuli). La lunghezza del flagello raggiunge i 150 micron, le ciglia sono molte volte più corte.

Miofibrille sono costituiti da miofilamenti di actina e miosina che forniscono la contrazione delle cellule muscolari.

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: membrana di cellulosa, membrana, citoplasma con organelli, nucleo, vacuoli con linfa cellulare.

La presenza di plastidi è la caratteristica principale di una cellula vegetale.

Funzioni della membrana cellulare- determina la forma della cellula, protegge dai fattori ambientali.

Membrana plasmatica- un film sottile, costituito da molecole interagenti di lipidi e proteine, delimita il contenuto interno dall'ambiente esterno, garantisce il trasporto di acqua, minerali e sostanze organiche nella cellula mediante osmosi e trasporto attivo e rimuove anche i prodotti di scarto.

Citoplasma- l'ambiente semiliquido interno della cellula, in cui si trovano il nucleo e gli organelli, fornisce connessioni tra loro e partecipa ai processi vitali fondamentali.

Reticolo endoplasmatico- una rete di canali ramificati nel citoplasma. È coinvolto nella sintesi di proteine, lipidi e carboidrati e nel trasporto di sostanze. I ribosomi sono corpi situati nell'ER o nel citoplasma, costituiti da RNA e proteine, e sono coinvolti nella sintesi proteica. EPS e ribosomi costituiscono un unico apparato per la sintesi e il trasporto delle proteine.

Mitocondri- organelli delimitati dal citoplasma da due membrane. Le sostanze organiche vengono ossidate in esse e le molecole di ATP vengono sintetizzate con la partecipazione di enzimi. Aumento della superficie della membrana interna su cui si trovano gli enzimi a causa delle creste. L’ATP è una sostanza organica ricca di energia.

Plastidi(cloroplasti, leucoplasti, cromoplasti), il loro contenuto nella cellula è la caratteristica principale dell'organismo vegetale. I cloroplasti sono plastidi contenenti la clorofilla, pigmento verde, che assorbe l'energia luminosa e la utilizza per sintetizzare sostanze organiche dall'anidride carbonica e dall'acqua. I cloroplasti sono separati dal citoplasma da due membrane, numerose escrescenze - grana sulla membrana interna, in cui si trovano molecole ed enzimi di clorofilla.

Complesso di Golgi- un sistema di cavità delimitate dal citoplasma da una membrana. L'accumulo di proteine, grassi e carboidrati in essi. Effettuare la sintesi di grassi e carboidrati sulle membrane.

Lisosomi- corpi delimitati dal citoplasma da un'unica membrana. Gli enzimi che contengono accelerano la scomposizione di molecole complesse in molecole semplici: proteine ​​in aminoacidi, carboidrati complessi in semplici, lipidi in glicerolo e acidi grassi e distruggono anche parti morte della cellula e intere cellule.

Vacuoli- cavità nel citoplasma piene di linfa cellulare, luogo di accumulo di nutrienti di riserva e sostanze nocive; regolano il contenuto di acqua nella cellula.

Nucleo- la parte principale della cellula, ricoperta all'esterno da un involucro nucleare a due membrane con pori perforati. Le sostanze entrano nel nucleo e ne vengono rimosse attraverso i pori. I cromosomi sono portatori di informazioni ereditarie sulle caratteristiche di un organismo, le principali strutture del nucleo, ciascuna delle quali è costituita da una molecola di DNA combinata con proteine. Il nucleo è il sito della sintesi del DNA, dell’mRNA e dell’rRNA.

La presenza di una membrana esterna, citoplasma con organelli e un nucleo con cromosomi.

Membrana esterna o plasmatica- delimita il contenuto della cellula dall'ambiente (altre cellule, sostanza intercellulare), è costituito da molecole lipidiche e proteiche, garantisce la comunicazione tra le cellule, il trasporto di sostanze all'interno della cellula (pinocitosi, fagocitosi) e fuori dalla cellula.

Citoplasma- l'ambiente semiliquido interno della cellula, che fornisce la comunicazione tra il nucleo e gli organelli in esso situati. I principali processi vitali hanno luogo nel citoplasma.

Organelli cellulari:

1) reticolo endoplasmatico (RE)- un sistema di tubuli ramificati, partecipa alla sintesi di proteine, lipidi e carboidrati, al trasporto di sostanze nella cellula;

2) ribosomi- i corpi contenenti rRNA si trovano nel RE e nel citoplasma e partecipano alla sintesi proteica. EPS e ribosomi costituiscono un unico apparato per la sintesi e il trasporto delle proteine;

3) mitocondri- “centrali elettriche” della cellula, delimitate dal citoplasma da due membrane. Quello interno forma delle creste (pieghe), aumentandone la superficie. Gli enzimi presenti sulle creste accelerano l'ossidazione delle sostanze organiche e la sintesi di molecole di ATP ricche di energia;

4) Complesso di Golgi- un gruppo di cavità delimitate da una membrana del citoplasma, riempita di proteine, grassi e carboidrati, che vengono utilizzati nei processi vitali o rimossi dalla cellula. Le membrane del complesso effettuano la sintesi di grassi e carboidrati;

5) lisosomi- i corpi pieni di enzimi accelerano la scomposizione delle proteine ​​in aminoacidi, dei lipidi in glicerolo e acidi grassi, dei polisaccaridi in monosaccaridi. Nei lisosomi, le parti morte della cellula, le cellule intere, vengono distrutte.

Inclusioni cellulari- accumuli di nutrienti di riserva: proteine, grassi e carboidrati.

Nucleo- la parte più importante della cellula. È ricoperto da un guscio a doppia membrana con pori, attraverso il quale alcune sostanze penetrano nel nucleo e altre entrano nel citoplasma. I cromosomi sono le principali strutture del nucleo, portatori di informazioni ereditarie sulle caratteristiche dell'organismo. Viene trasmesso durante la divisione della cellula madre alle cellule figlie e con le cellule germinali agli organismi figli. Il nucleo è il sito della sintesi del DNA, dell’mRNA e dell’rRNA.

Esercizio:

Spiegare perché gli organelli sono chiamati strutture cellulari specializzate?

Risposta: gli organelli sono chiamati strutture cellulari specializzate, poiché svolgono funzioni rigorosamente definite, le informazioni ereditarie sono immagazzinate nel nucleo, l'ATP è sintetizzato nei mitocondri, la fotosintesi avviene nei cloroplasti, ecc.

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