Mokslas, tiriantis ląstelių sandarą ir funkcijas, vadinamas citologija.

Ląstelė- elementarus struktūrinis ir funkcinis gyvų daiktų vienetas.

Ląstelės, nepaisant jų mažo dydžio, yra labai sudėtingos. Vidinis pusiau skystas ląstelės turinys vadinamas citoplazma.

Ląstelės branduolys

Ląstelės branduolys yra svarbiausia ląstelės dalis.
Branduolys yra atskirtas nuo citoplazmos apvalkalu, kurį sudaro dvi membranos. Branduolinė membrana turi daugybę porų, todėl įvairios medžiagos gali patekti į branduolį iš citoplazmos ir atvirkščiai.
Vidinis branduolio turinys vadinamas karioplazma arba branduolinės sultys. Įsikūręs branduolinėse sultyse chromatinas Ir branduolys.
Chromatinas yra DNR grandinė. Jei ląstelė pradeda dalytis, tada chromatino siūlai yra sandariai suvynioti į spiralę aplink specialius baltymus, kaip siūlai ant ritės. Tokie tankūs dariniai aiškiai matomi mikroskopu ir vadinami chromosomos.

Šerdis yra genetinės informacijos ir kontroliuoja ląstelės gyvenimą.

Nukleolis yra tankus apvalus kūnas šerdies viduje. Paprastai ląstelės branduolyje yra nuo vieno iki septynių branduolių. Jie aiškiai matomi tarp ląstelių dalijimosi, o dalijimosi metu jie sunaikinami.

Branduolių funkcija yra RNR ir baltymų sintezė, iš kurių susidaro specialūs organeliai - ribosomos.
Ribosomos dalyvauti baltymų biosintezėje. Citoplazmoje ribosomos dažniausiai yra ant grubus endoplazminis tinklas. Rečiau jie laisvai pakimba ląstelės citoplazmoje.

Endoplazminis tinklas (ER) dalyvauja ląstelių baltymų sintezėje ir medžiagų pernešime ląstelėje.

Nemaža dalis ląstelės sintezuojamų medžiagų (baltymai, riebalai, angliavandeniai) suvartojamos ne iš karto, o EPS kanalais patenka saugoti į specialias ertmes, sudėtas į savotiškus kaminus, „cisternas“ ir atskirtas nuo citoplazmos membrana. . Šios ertmės vadinamos Golgi aparatas (kompleksas). Dažniausiai Golgi aparato cisternos yra arti ląstelės branduolio.
Goldžio kompleksas dalyvauja transformuojant ląstelės baltymus ir sintetina lizosomos- ląstelės virškinimo organelės.
Lizosomos Jie yra virškinimo fermentai, „supakuoti“ į membranines pūsleles, susiformavę ir paskirstyti visoje citoplazmoje.
Golgi komplekse taip pat kaupiamos medžiagos, kurias ląstelė sintezuoja viso organizmo poreikiams ir kurios pašalinamos iš ląstelės į išorę.

Mitochondrijos- ląstelių energetiniai organeliai. Jie maistines medžiagas paverčia energija (ATP) ir dalyvauja ląstelių kvėpavime.

Mitochondrijos yra padengtos dviem membranomis: išorinė yra lygi, o vidinė turi daugybę raukšlių ir iškyšų - cristae.

Plazmos membrana

Kad ląstelė būtų viena sistema, būtina, kad visos jos dalys (citoplazma, branduolys, organelės) būtų laikomos kartu. Šiuo tikslu evoliucijos procese jis vystėsi plazmos membrana, kuri, supdama kiekvieną ląstelę, atskiria ją nuo išorinės aplinkos. Išorinė membrana apsaugo vidinį ląstelės turinį – citoplazmą ir branduolį – nuo ​​pažeidimų, palaiko pastovią ląstelės formą, užtikrina ryšį tarp ląstelių, selektyviai į ląstelę įleidžia reikalingas medžiagas bei pašalina iš ląstelės medžiagų apykaitos produktus.

Membranos struktūra visose ląstelėse yra vienoda. Membranos pagrindas yra dvigubas lipidų molekulių sluoksnis, kuriame yra daug baltymų molekulių. Vieni baltymai išsidėstę lipidinio sluoksnio paviršiuje, kiti pro ir pro abu lipidų sluoksnius prasiskverbia.

Specialūs baltymai sudaro geriausius kanalus, kuriais kalio, natrio, kalcio jonai ir kai kurie kiti mažo skersmens jonai gali patekti į ląstelę arba iš jos. Tačiau didesnės dalelės (maisto medžiagų molekulės – baltymai, angliavandeniai, lipidai) negali praeiti pro membranos kanalus ir patekti į ląstelę fagocitozė arba pinocitozė:

• Toje vietoje, kur maisto dalelė paliečia išorinę ląstelės membraną, susidaro invaginacija, ir dalelė patenka į ląstelę, apsupta membranos. Šis procesas vadinamas fagocitozė (augalų ląstelės yra padengtos tankiu pluošto sluoksniu (ląstelių membrana) ant išorinės ląstelės membranos ir negali užfiksuoti medžiagų fagocitozės būdu).
• Pinocitozė nuo fagocitozės skiriasi tik tuo, kad šiuo atveju išorinės membranos invaginacija užfiksuoja ne kietas daleles, o skysčio lašelius su joje ištirpusiomis medžiagomis. Tai vienas iš pagrindinių medžiagų prasiskverbimo į ląstelę mechanizmų.

Nuolatinės ląstelių struktūros, ląstelių organai, užtikrinantys specifinių funkcijų atlikimą ląstelės gyvavimo metu – genetinės informacijos saugojimą ir perdavimą, medžiagų perdavimą, medžiagų ir energijos sintezę bei transformaciją, dalijimąsi, judėjimą ir kt.

Prie ląstelių organoidų (organelių). eukariotų susieti:

• chromosomos;
• ląstelės membrana;
• mitochondrijos;
• Golgi kompleksas;
• endoplazminis Tinklelis;
• ribosomos;
• mikrovamzdeliai;
• mikrofilamentai;
• lizosomos.

Gyvūnų ląstelėse taip pat yra centriolių ir mikrofibrilių, o augalų ląstelėse – tik joms būdingų plastidų.

Kartais visas branduolys yra klasifikuojamas kaip eukariotinių ląstelių organelės.

Prokariotai trūksta daugumos organelių, jos turi tik ląstelės membraną ir ribosomas, kurios skiriasi nuo eukariotinių ląstelių citoplazminių ribosomų.

Specializuotos eukariotinės ląstelės gali turėti sudėtingų struktūrų, pagrįstų universaliais organeliais, tokiais kaip mikrovamzdeliai ir centrioliai – pagrindiniai žvynelių ir blakstienų komponentai. Mikrofibrilės yra po tono- ir neurofibrilių. Judėjimo organų funkciją atlieka specialios vienaląsčių organizmų struktūros, tokios kaip žvyneliai ir blakstienos (sukonstruotos taip pat, kaip ir daugialąstėse ląstelėse).

Šiuolaikinėje literatūroje dažniau vartojami terminai „ organoidai "Ir" organelės “ vartojami kaip sinonimai.

Gyvūnų ir augalų ląstelėms būdingos struktūros

Lyginamosios RNR ir DNR charakteristikos

Organelė yra maža ląstelinė struktūra, atliekanti tam tikras funkcijas. Organelės yra įterptos į citoplazmą. Sudėtingesnėse eukariotinėse ląstelėse organelės dažnai yra apsuptos jų pačių membrana. Kaip ir vidiniai kūno organai, organelės yra specializuotos ir atlieka specifines funkcijas, būtinas normaliai ląstelių funkcijai. Jie turi daug įvairių pareigų – nuo ​​energijos gamybos iki ląstelių augimo ir dauginimosi kontrolės.

Eukariotų organelės

Eukariotinės ląstelės yra ląstelės, turinčios branduolį. Branduolys yra svarbi organelė, apsupta dviguba membrana, vadinama branduolio apvalkalu, skiriančia branduolio turinį nuo likusios ląstelės. Eukariotų ląstelėse taip pat yra įvairių ląstelių organelių. Eukariotinių organizmų pavyzdžiai yra gyvūnai, augalai ir. ir turi daug identiškų arba skirtingų organelių. Taip pat augalų ląstelėse yra keletas organelių, kurių nėra gyvūnų ląstelėse ir atvirkščiai. Pagrindinių augalų ir gyvūnų ląstelėse esančių organelių pavyzdžiai:

• - su membrana susijusi struktūra, kurioje yra paveldima (DNR) informacija ir kuri taip pat kontroliuoja ląstelės augimą ir dauginimąsi. Paprastai tai yra svarbiausia ląstelės organelė.
• , kaip energijos gamintojai, paverčia energiją į formas, kurias gali panaudoti ląstelė. Jie taip pat dalyvauja kituose procesuose, tokiuose kaip dalijimasis, augimas ir kt.
• - platus vamzdelių ir kišenių tinklas, sintezuojantis membranas, sekrecinius baltymus, angliavandenius, lipidus ir hormonus.
• - struktūra, atsakinga už tam tikrų ląstelių medžiagų gamybą, saugojimą ir pristatymą, ypač iš endoplazminio tinklo.
• - organelės, susidedančios iš RNR ir baltymų ir yra atsakingos už baltymų biosintezę. Ribosomos yra citozolyje arba yra susijusios su endoplazminiu tinklu.
• - Šie fermentų membraniniai maišeliai apdoroja organinę ląstelės medžiagą virškindami ląstelių makromolekules, tokias kaip nukleino rūgštys, polisacharidus, riebalus ir baltymus.
• , kaip ir lizosomos, yra surištos su membrana ir juose yra fermentų. Jie padeda detoksikuoti alkoholį, formuoja tulžies rūgštį ir skaido riebalus.
• - uždaros struktūros, užpildytos skysčiu, dažniausiai randamos augalų ląstelėse ir grybuose. Jie yra atsakingi už daugybę svarbių funkcijų, įskaitant maistinių medžiagų saugojimą, detoksikaciją ir atliekų šalinimą.
• - plastidai, esantys augalų ląstelėse, bet jų nėra gyvūnų ląstelėse. Chloroplastai sugeria saulės spindulių energiją.
• - kieta išorinė sienelė, esanti greta plazminės membranos daugumoje augalų ląstelių, kuri palaiko ir apsaugo ląstelę.
• - cilindrinės struktūros randamos gyvūnų ląstelėse ir padeda organizuoti mikrotubulių surinkimą per...
• - į plaukus panašūs dariniai kai kurių ląstelių, vykdančių ląstelių judėjimą, išorėje. Jie susideda iš specializuotų mikrotubulių grupių, vadinamų baziniais kūnais.

Prokariotinės ląstelės

Prokariotinių ląstelių struktūra yra mažiau sudėtinga nei eukariotų ląstelių. Jie neturi branduolio, kuriame DNR būtų surišta membrana. Prokariotų DNR yra citoplazmos regione, vadinamame nukleoidu. Kaip ir eukariotinės ląstelės, prokariotinės ląstelės turi plazminę membraną, ląstelės sienelę ir citoplazmą. Skirtingai nuo eukariotų, prokariotuose nėra su membranomis susietų organelių. Tačiau jie turi keletą nemembraninių organelių, tokių kaip ribosomos, žiuželės ir plazmidės (apvalios DNR struktūros, kurios nedalyvauja dauginantis). Prokariotinių ląstelių pavyzdžiai yra ir.

Ląstelė yra viena gyva sistema, susidedanti iš dviejų neatsiejamai susijusių dalių – citoplazmos ir branduolio (XII spalvų lentelė).

Citoplazma- tai vidinė pusiau skysta aplinka, kurioje yra ląstelės branduolys ir visos organelės. Jis turi smulkiagrūdę struktūrą, per kurią daug plonų siūlų. Jame yra vandens, ištirpusių druskų ir organinių medžiagų. Pagrindinė citoplazmos funkcija – susijungti į vieną ir užtikrinti branduolio ir visų ląstelės organelių sąveiką.

Išorinė membrana ląstelę supa plona plėvelė, susidedanti iš dviejų baltymų sluoksnių, tarp kurių yra riebalinis sluoksnis. Jis yra persmelktas daugybe mažų porų, per kurias vyksta jonų ir molekulių mainai tarp ląstelės ir aplinkos. Membranos storis 7,5-10 nm, porų skersmuo 0,8-1 nm. Augaluose ant jo susidaro pluošto membrana. Pagrindinės išorinės membranos funkcijos yra apriboti ląstelės vidinę aplinką, apsaugoti ją nuo pažeidimų, reguliuoti jonų ir molekulių srautą, pašalinti medžiagų apykaitos produktus ir susintetintas medžiagas (sekretas), sujungti ląsteles ir audinius (dėl ataugų ir raukšlių). ). Išorinė membrana užtikrina didelių dalelių įsiskverbimą į ląstelę fagocitozės būdu (žr. skyrius „Zoologija“ - „Pirmuonys“, „Anatomija“ - „Kraujas“). Panašiai ląstelė sugeria skysčio lašus - pinocitozę (iš graikų "pino" - gėrimas).

Endoplazminis Tinklelis(EPS) yra sudėtinga kanalų ir ertmių sistema, susidedanti iš membranų, kurios prasiskverbia per visą citoplazmą. Yra dviejų tipų EPS – granuliuotas (šiurkštus) ir lygus. Ant granuliuoto tinklo membranų yra daug mažyčių kūnelių – ribosomų; sklandžiai tinkle jų nėra. Pagrindinė EPS funkcija yra dalyvavimas pagrindinių ląstelės gaminamų organinių medžiagų sintezėje, kaupime ir transporte. Baltymai sintetinami granuliuotame EPS, o angliavandeniai ir riebalai – lygiame EPS.

Ribosomos- maži kūnai, 15-20 nm skersmens, susidedantys iš dviejų dalelių. Kiekvienoje ląstelėje jų yra šimtai tūkstančių. Dauguma ribosomų yra ant granuliuoto ER membranų, o kai kurios yra citoplazmoje. Jie susideda iš baltymų ir r-RNR. Pagrindinė ribosomų funkcija yra baltymų sintezė.

Mitochondrijos- tai maži kūnai, 0,2-0,7 mikrono dydžio. Jų skaičius ląstelėje siekia kelis tūkstančius. Jie dažnai keičia formą, dydį ir vietą citoplazmoje, pereidami į aktyviausią vietą. Išorinis mitochondrijos dangtelis susideda iš dviejų trijų sluoksnių membranų. Išorinė membrana yra lygi, vidinė membrana sudaro daugybę projekcijų, ant kurių yra kvėpavimo fermentų. Vidinė mitochondrijų ertmė užpildyta skysčiu, kuriame yra ribosomos, DNR ir RNR. Naujos mitochondrijos susidaro dalijantis senosioms. Pagrindinė mitochondrijų funkcija yra ATP sintezė. Jie sintetina nedidelį kiekį baltymų, DNR ir RNR.

Plastidai būdingas tik augalų ląstelėms. Yra trijų tipų plastidai – chloroplastai, chromoplastai ir leukoplastai. Jie gali abipusiškai pereiti vienas į kitą. Plastidės dauginasi dalijimosi būdu.

Chloroplastai(60) yra žalios spalvos ir ovalo formos. Jų dydis yra 4-6 mikronai. Nuo paviršiaus kiekvieną chloroplastą riboja dvi trijų sluoksnių membranos – išorinė ir vidinė. Viduje jis užpildytas skysčiu, kuriame yra kelios dešimtys specialių, tarpusavyje susijusių cilindrinių struktūrų – granų, taip pat ribosomų, DNR ir RNR. Kiekviena grana susideda iš kelių dešimčių plokščių membraninių maišelių, uždėtų vienas ant kito. Skerspjūvis yra apvalios formos, jo skersmuo yra 1 mikronas. Visas chlorofilas koncentruojasi granulėse, jose vyksta fotosintezės procesas. Susidarę angliavandeniai pirmiausia kaupiasi chloroplaste, vėliau patenka į citoplazmą, o iš ten – į kitas augalo dalis.

Chromoplastai nustatyti raudoną, oranžinę ir geltoną žiedų, vaisių ir rudens lapų spalvas. Jie turi daugialypių kristalų, esančių ląstelės citoplazmoje, formą.

Leukoplastai bespalvis. Jie randami nespalvotose augalų dalyse (stiebuose, gumbuose, šaknyse) ir yra apvalios arba lazdelės formos (5-6 mikronų dydžio). Juose nusėda atsarginės medžiagos.

Ląstelės centras randama gyvūnų ir žemesnių augalų ląstelėse. Jį sudaro du maži cilindrai - centrioliai (apie 1 μm skersmens), išdėstyti statmenai vienas kitam. Jų sienelės susideda iš trumpų vamzdelių, ertmė užpildyta pusiau skysta medžiaga. Pagrindinis jų vaidmuo yra verpstės formavimas ir vienodas chromosomų pasiskirstymas tarp dukterinių ląstelių.

Golgi kompleksas buvo pavadintas italų mokslininko, kuris pirmą kartą atrado jį nervų ląstelėse, vardu. Jis yra įvairios formos ir susideda iš ertmių, kurias riboja membranos, iš jų besitęsiantys vamzdeliai ir jų galuose esančios pūslelės. Pagrindinė funkcija – organinių medžiagų, susintetintų endoplazminiame tinkle, kaupimas ir išskyrimas, lizosomų formavimas.

Lizosomos- apvalūs kūnai, kurių skersmuo apie 1 mikronas. Paviršiuje lizosoma yra apribota trijų sluoksnių membrana, jos viduje yra fermentų, galinčių skaidyti angliavandenius, riebalus ir baltymus, kompleksas. Ląstelėje yra kelios dešimtys lizosomų. Golgi komplekse susidaro naujos lizosomos. Pagrindinė jų funkcija – suvirškinti fagocitozės būdu į ląstelę patekusį maistą ir pašalinti negyvas organeles.

Judėjimo organoidai- žvyneliai ir blakstienos - yra ląstelių ataugos ir turi tą pačią struktūrą gyvūnams ir augalams (jų bendra kilmė). Daugialąsčių gyvūnų judėjimą užtikrina raumenų susitraukimai. Pagrindinis raumenų ląstelės struktūrinis vienetas yra miofibrilės – plonos, daugiau nei 1 cm ilgio, 1 mikrono skersmens gijos, išsidėsčiusios ryšuliuose išilgai raumenų skaidulos.

Ląstelių inkliuzai– angliavandeniai, riebalai ir baltymai – priklauso nenuolatiniams ląstelės komponentams. Jie periodiškai sintetinami, kaupiasi citoplazmoje kaip atsarginės medžiagos ir yra naudojami organizmo gyvybinės veiklos procese.

Angliavandeniai yra koncentruoti krakmolo grūduose (augaluose) ir glikogene (gyvūnuose). Daug jų yra kepenų ląstelėse, bulvių gumbuose ir kituose organuose. Riebalai lašelių pavidalu kaupiasi augalų sėklose, poodiniame audinyje, jungiamajame audinyje ir kt. Baltymai grūdų pavidalu nusėda gyvūnų kiaušiniuose, augalų sėklose ir kituose organuose.

Šerdis– viena iš svarbiausių ląstelės organelių. Jį nuo citoplazmos skiria branduolinis apvalkalas, susidedantis iš dviejų trijų sluoksnių membranų, tarp kurių yra siaura pusiau skystos medžiagos juostelė. Per branduolio membranos poras vyksta medžiagų apykaita tarp branduolio ir citoplazmos. Branduolio ertmė užpildyta branduolio sultimis. Jame yra branduolys (vienas ar daugiau), chromosomos, DNR, RNR, baltymai ir angliavandeniai. Branduolys yra suapvalintas kūnas, kurio dydis svyruoja nuo 1 iki 10 mikronų ar daugiau; jis sintetina RNR. Chromosomos matomos tik besidalijančiose ląstelėse. Tarpfaziniame (nesidalinančiame) branduolyje jie yra plonų ilgų chromatino gijų (DNR ir baltymų jungčių) pavidalu. Juose yra paveldimos informacijos. Kiekvienos gyvūnų ir augalų rūšies chromosomų skaičius ir forma yra griežtai apibrėžti. Somatinėse ląstelėse, sudarančiose visus organus ir audinius, yra diploidinis (dvigubas) chromosomų rinkinys (2 n); lytinės ląstelės (gametos) – haploidinis (vienas) chromosomų rinkinys (n). Diploidinis chromosomų rinkinys somatinės ląstelės branduolyje sukuriamas iš suporuotų (identiškų) homologinės chromosomos. Įvairių porų chromosomos (nehomologinis) skiriasi viena nuo kitos forma, vieta centromerai Ir antriniai susiaurėjimai.

Prokariotai- tai organizmai su mažomis, primityviai išsidėsčiusiomis ląstelėmis, be aiškiai apibrėžto branduolio. Tai melsvadumbliai, bakterijos, fagai ir virusai. Virusai yra DNR arba RNR molekulės, padengtos baltyminiu apvalkalu. Jie yra tokie maži, kad juos galima pamatyti tik elektroniniu mikroskopu. Jiems trūksta citoplazmos, mitochondrijų ir ribosomų, todėl jie nesugeba susintetinti gyvybei reikalingų baltymų ir energijos. Patekę į gyvą ląstelę ir naudojant svetimas organines medžiagas bei energiją, jie vystosi normaliai.

Eukariotai- organizmai su didesnėmis tipinėmis ląstelėmis, kuriose yra visi pagrindiniai organeliai: branduolys, endoplazminis tinklas, mitochondrijos, ribosomos, Golgi kompleksas, lizosomos ir kt. Eukariotai apima visus kitus augalų ir gyvūnų organizmus. Jų ląstelės turi panašią struktūrą, o tai įtikinamai įrodo jų kilmės vienovę.

1) Pagrindinės augalo ląstelės organelės, klasifikacija ir funkcijos.

2) Lapų klasifikacija:

• paprastas - vienas lapelis;
• kompleksas - keli lapų peiliukai su savo lapkočiu, sėdintys ant bendros ašies - rachis.

Sudėtiniai lapai: A – imparipinnate; B – pari-pinnate; B – trilapis; G – palmato junginys; D – dvigubai paripinnate; E – dvigubai imparipinnate;

Plokštelių išpjaustymo tipai:

Paprastų lapų klasifikacija. Apibendrinta lapų formų schema:

Pagrindiniai lapų ašmenų antgalių, pagrindų ir kraštų tipai: A – viršūnės: 1 – ūminės; 2 – smailus; 3 – nuobodu; 4 – suapvalintas; 5 – sutrumpintas; 6 - dantytas; 7 – smailus; B – pagrindai: 1 – siauras pleišto formos; 2 – pleišto formos; 3 – platus pleišto formos; 4 – žemyn; 5 – sutrumpintas; 6 – suapvalintas; 7 – dantytas; 8 – širdies formos; B – lapo kraštas: 1 – dantytas; 2 – dvigubai dantytas; 3 - dantytas; 4 – krenatas; 5 – dantytas; 6 – kietas.

Pagrindiniai gaubtasėklių lapų venavimo tipai: 1 – plunksninis; 2 – plunksninis; 3 – plunksninis; 4 – piršto kraštas; 5 – piršto kilpos formos; 6 – lygiagreti; 7 – delno tinklinis; 8 – lankinis.

Lapų tvirtinimo prie stiebo būdai:
Ilgakočiai, bekočiai, makštiniai, auskarai, trumpakočiai, išlinkę.

3) Rosaceae. Formos: medžiai, krūmai, žolės. Ks yra strypinis augalas, daugelis žolinių augalų turi šakniastiebį. Stiebas stačias, vieni sutrumpinti ūseliais, kiti su dygliukais. Lapas: paprastas ir sudėtingas su raiščiais

Formulė: įprastas, biseksualus

Biseksualus Ca 5 Co 5 A ∞ G 1-∞ (periantas virš kiaušidės).

Žiedynas žiedynas, žiedynas, viengubas, skėtinis

Vaisių kaulavaisiai, riešutai, uogos

Pošeimiai: Spiraea (spirea, fieldfare, Volzhanka), erškėtuogės (erškėtuogės, avietės, gervuogės, medvilnė, laukinės braškės, braškės), obuoliai (obuoliai, kriaušės, šermukšniai, svarainiai, gudobelės), slyvos (vyšnios, slyvos, abrikosai, persikai, paukščių vyšnia, migdolai)

Reikšmė: maistas, lek (chipovn), dek (rožė, spirea)