Typ lekcie: kombinovaný.

Metódy: verbálny, vizuálny, praktický, problémový.

Ciele lekcie

Vzdelávacie: prehĺbiť vedomosti študentov o stavbe eukaryotických buniek, naučiť ich aplikovať na praktických hodinách.

Rozvíjanie: zlepšiť zručnosti študentov pri práci didaktický materiál; rozvíjať myslenie žiakov ponúkaním úloh na porovnávanie prokaryotických a eukaryotických buniek, rastlinných buniek a živočíšnych buniek s identifikáciou podobných a charakteristických znakov.

Vybavenie: plagát "Štruktúra cytoplazmatickej membrány"; karty úloh; handout (štruktúra prokaryotickej bunky, typická rastlinná bunka, štruktúra živočíšnej bunky).

Medzipredmetové komunikácie: botanika, zoológia, anatómia a fyziológia človeka.

Plán lekcie

I. Organizačný moment

Skontrolujte pripravenosť na lekciu.
Kontrola zoznamu študentov.
Prezentácia témy a cieľov lekcie.

II. Učenie sa nového materiálu

Rozdelenie organizmov na pro- a eukaryoty

Tvar buniek je mimoriadne rôznorodý: niektoré sú zaoblené, iné vyzerajú ako hviezdy s mnohými lúčmi, iné sú pretiahnuté atď. Bunky sa líšia aj veľkosťou – od najmenších, ťažko rozlíšiteľných vo svetelnom mikroskope, až po tie, ktoré sú dokonale viditeľné voľným okom (napríklad rybie a žabie vajíčka).

Akékoľvek neoplodnené vajíčko, vrátane obrovských fosílnych vajíčok dinosaurov, ktoré sa uchovávajú v paleontologických múzeách, boli tiež kedysi živými bunkami. Ak však hovoríme o hlavných prvkoch vnútorná štruktúra všetky bunky sú podobné.

prokaryoty (z lat. pro- pred, pred, namiesto a gréčtina. karyon- jadro) - sú to organizmy, ktorých bunky nemajú jadro ohraničené membránou, t.j. všetky baktérie, vrátane archaebaktérií a siníc. Celkový počet prokaryotických druhov je asi 6000. Všetka genetická informácia prokaryotickej bunky (genofóru) je obsiahnutá v jedinej kruhovej molekule DNA. Mitochondrie a chloroplasty chýbajú a funkcie dýchania alebo fotosyntézy, ktoré bunke dodávajú energiu, plní plazmatická membrána (obr. 1). Prokaryoty sa rozmnožujú bez výrazného sexuálneho procesu delením na dve časti. Prokaryoty sú schopné vykonávať množstvo špecifických fyziologických procesov: fixujú molekulárny dusík, vykonávajú mliečnu fermentáciu, rozkladajú drevo, oxidujú síru a železo.

Po úvodnom rozhovore študenti uvažujú o štruktúre prokaryotickej bunky, pričom porovnávajú hlavné znaky štruktúry s typmi eukaryotických buniek (obr. 1).

eukaryoty - Toto vyšších organizmov majúce jasne definované jadro, ktoré je oddelené od cytoplazmy membránou (karyomembránou). Eukaryoty zahŕňajú všetky vyššie živočíchy a rastliny, ako aj jednobunkové a mnohobunkové riasy, huby a prvoky. Jadrová DNA v eukaryotoch je uzavretá v chromozómoch. Eukaryoty majú bunkové organely obmedzené membránami.

Rozdiely medzi eukaryotmi a prokaryotmi

- Eukaryoty majú skutočné jadro: genetický aparát eukaryotickej bunky je chránený obalom podobným obalu samotnej bunky.
– Organely obsiahnuté v cytoplazme sú obklopené membránou.

Štruktúra rastlinných a živočíšnych buniek

Bunka každého organizmu je systém. Skladá sa z troch vzájomne prepojených častí: membrána, jadro a cytoplazma.

Pri štúdiu botaniky, zoológie a anatómie človeka ste sa už zoznámili so stavbou rôznych typov buniek. Pozrime sa v krátkosti na tento článok.

Cvičenie 1. Z obrázku 2 určite, ktoré organizmy a typy tkanív zodpovedajú bunkám pod číslami 1-12. Aký je dôvod ich tvaru?

Štruktúra a funkcie organel rastlinných a živočíšnych buniek

Pomocou obrázkov 3 a 4 a pomocou Biologického encyklopedického slovníka a učebnice žiaci dopĺňajú tabuľku porovnávajúcu živočíšne a rastlinné bunky.

Tabuľka. Štruktúra a funkcie organel rastlinných a živočíšnych buniek

bunkové organely	Štruktúra organel	Funkcia	Prítomnosť organel v bunkách
			rastliny	zvierat
Chloroplast	Je to druh plastidu	Farbí rastliny v zelená farba kde prebieha fotosyntéza
leukoplast	Škrupina pozostáva z dvoch elementárnych membrán; vnútorné, vrastajúce do strómy, tvorí niekoľko tylakoidov	Syntetizuje a akumuluje škrob, oleje, bielkoviny
Chromoplast	Plastidy so žltou, oranžovou a červenou farbou, farbu majú na svedomí pigmenty - karotenoidy	Červená, žltá farba jesenných listov, šťavnaté ovocie atď.
	Zaberá až 90 % objemu zrelej bunky, naplnenej bunkovou šťavou	Udržiavanie turgoru, akumulácia rezervných látok a metabolických produktov, regulácia osmotického tlaku atď.
mikrotubuly	Pozostáva z proteínového tubulínu, ktorý sa nachádza v blízkosti plazmatickej membrány	Podieľať sa na ukladaní celulózy na bunkových stenách, pohybe rôznych organel v cytoplazme. Pri delení buniek tvoria základ štruktúry deliaceho vretienka mikrotubuly.
Plazmová membrána (CPM)	Pozostáva z lipidovej dvojvrstvy preniknutej proteínmi ponorenými do rôznych hĺbok	Bariéra, transport látok, komunikácia medzi bunkami
Hladký EPR	Systém plochých a rozvetvených tubulov	Vykonáva syntézu a uvoľňovanie lipidov
Hrubý EPR	Svoje meno dostal vďaka množstvu ribozómov na jeho povrchu.	Syntéza proteínov, ich akumulácia a transformácia na uvoľnenie z bunky von
	Obklopený dvojitou jadrovou membránou s pórmi. Vonkajšia jadrová membrána tvorí súvislú štruktúru s membránou ER. Obsahuje jedno alebo viac jadierok	Nosič dedičnej informácie, centrum regulácie bunkovej aktivity
bunková stena	Skladá sa z dlhých molekúl celulózy usporiadaných do zväzkov nazývaných mikrofibrily	Vonkajší rám, ochranný plášť
Plazmodesmata	Drobné cytoplazmatické kanály, ktoré prepichujú bunkové steny	Spojte protoplasty susedných buniek
Mitochondrie		Syntéza ATP (ukladanie energie)
Golgiho aparát	Pozostáva zo stohu plochých vakov - cisterien alebo diktyozómov	Syntéza polysacharidov, tvorba CPM a lyzozómov
lyzozómy		intracelulárne trávenie
Ribozómy	Skladá sa z dvoch nerovnakých podjednotiek veľké a malé, do ktorých sa môžu disociovať	Miesto biosyntézy bielkovín
Cytoplazma	Skladá sa z vody s veľkým množstvom rozpustených látok obsahujúcich glukózu, bielkoviny a ióny	Obsahuje ďalšie organely bunky a prebiehajú všetky procesy bunkového metabolizmu.
Mikrovlákna	Aktínové vlákna sú zvyčajne usporiadané vo zväzkoch blízko povrchu buniek	Podieľa sa na bunkovej pohyblivosti a pretváraní
Centrioles	Môže byť súčasťou mitotického aparátu bunky. Diploidná bunka obsahuje dva páry centriolov	Podieľať sa na procese delenia buniek u zvierat; v zoospórach rias, machov a u prvokov tvoria bazálne telá riasiniek
mikroklky	výbežky plazmatickej membrány	Zväčšiť vonkajší povrch bunky, mikroklky spolu tvoria hranicu bunky

závery

1. Bunková stena, plastidy a centrálna vakuola sú vlastné iba rastlinným bunkám.
2. Lyzozómy, centrioly, mikroklky sú prítomné najmä len v bunkách živočíšnych organizmov.
3. Všetky ostatné organely sú charakteristické pre rastlinné aj živočíšne bunky.

Štruktúra bunkovej membrány

Bunková membrána sa nachádza mimo bunky a ohraničuje ju od vonkajšieho alebo vnútorného prostredia tela. Jeho základom je plazmalema (bunková membrána) a sacharidovo-proteínová zložka.

Funkcie bunkovej steny:

- udržuje tvar bunky a dodáva mechanickú pevnosť bunke a organizmu ako celku;
- Chráni bunku pred mechanickému poškodeniu a prenikanie škodlivých zlúčenín do neho;
- vykonáva rozpoznávanie molekulárnych signálov;
- reguluje výmenu látok medzi bunkou a prostredím;
- uskutočňuje medzibunkovú interakciu v mnohobunkovom organizme.

Funkcia bunkovej steny:

- predstavuje vonkajší rám - ochranný plášť;
- zabezpečuje transport látok (voda, soli, molekuly mnohých organickej hmoty).

Vonkajšia vrstva živočíšnych buniek je na rozdiel od bunkových stien rastlín veľmi tenká a elastická. Nie je viditeľný pod svetelným mikroskopom a pozostáva z rôznych polysacharidov a bielkovín. Povrchová vrstva živočíšnych buniek je tzv glykokalyx, plní funkciu priameho spojenia živočíšnych buniek s vonkajším prostredím, so všetkými látkami, ktoré ho obklopujú, nehrá podpornú úlohu.

Pod glykokalyxou živočíšnej a bunkovej steny rastlinnej bunky sa nachádza plazmatická membrána, ktorá hraničí priamo s cytoplazmou. Plazmatická membrána obsahuje proteíny a lipidy. Sú usporiadané v poradí kvôli rôznym chemické interakcie spolu. Molekuly lipidov v plazmatickej membráne sú usporiadané v dvoch radoch a tvoria súvislú lipidovú dvojvrstvu. Proteínové molekuly netvoria súvislú vrstvu, nachádzajú sa v lipidovej vrstve a ponárajú sa do nej v rôznych hĺbkach. Molekuly proteínov a lipidov sú mobilné.

Funkcie plazmatickej membrány:

- tvorí bariéru, ktorá oddeľuje vnútorný obsah bunky od vonkajšie prostredie;
- zabezpečuje transport látok;
- zabezpečuje komunikáciu medzi bunkami v tkanivách mnohobunkových organizmov.

Vstup látok do bunky

Povrch bunky nie je súvislý. V cytoplazmatickej membráne sú početné drobné otvory - póry, cez ktoré môžu ióny a malé molekuly preniknúť do bunky s pomocou alebo bez pomoci špeciálnych bielkovín. Navyše niektoré ióny a malé molekuly môžu vstúpiť do bunky priamo cez membránu. Vstupom najdôležitejších iónov a molekúl do bunky nie je pasívna difúzia, ale aktívny transport, ktorý si vyžaduje energiu. Transport látok je selektívny. Selektívna permeabilita bunkovej membrány je tzv semipermeabilita.

spôsobom fagocytóza vnútri bunky vstupujú: veľké molekuly organických látok, ako sú bielkoviny, polysacharidy, častice potravy, baktérie. Fagocytóza sa uskutočňuje za účasti plazmatickej membrány. V mieste, kde sa povrch bunky dostane do kontaktu s časticou nejakej hustej látky, sa membrána prehne, vytvorí vybranie a obklopí časticu, ktorá je v „membránovom puzdre“ ponorená do vnútra bunky. Vytvára sa tráviaca vakuola a v nej sa trávia organické látky, ktoré sa dostali do bunky.

Fagocytózou sa živia améby, nálevníky, zvieracie a ľudské leukocyty. Leukocyty absorbujú baktérie, ako aj rôzne pevné častice, ktoré sa náhodne dostanú do tela, čím ho chránia pred patogénne baktérie. Bunková stena rastlín, baktérií a modrozelených rias bráni fagocytóze, a preto sa v nich táto cesta látok vstupujúcich do bunky nerealizuje.

Cez plazmatickú membránu prenikajú do bunky aj kvapalné kvapôčky obsahujúce rôzne látky v rozpustenom a suspendovanom stave.Tento jav bol tzv. pinocytóza. Proces absorpcie tekutín je podobný fagocytóze. Kvapka tekutiny je ponorená do cytoplazmy v "membránovom obale". Organické látky, ktoré vstupujú do bunky spolu s vodou, sa začínajú tráviť pod vplyvom enzýmov obsiahnutých v cytoplazme. Pinocytóza je v prírode rozšírená a vykonávajú ju bunky všetkých zvierat.

III. Konsolidácia študovaného materiálu

Pre ktorých dvoch veľké skupiny Sú všetky organizmy rozdelené podľa štruktúry jadra?
Aké organely sa nachádzajú iba v rastlinných bunkách?
Aké organely sa nachádzajú iba v živočíšnych bunkách?
Aký je rozdiel medzi štruktúrou bunkovej steny rastlín a živočíchov?
Aké sú dva spôsoby vstupu látok do bunky?
Aký význam má fagocytóza pre zvieratá?

Bunkové organely perzistentné bunkové orgány, štruktúry, ktoré zabezpečujú realizáciu množstva funkcií v procese bunkového života: uchovávanie a prenos genetickej informácie, pohyb, delenie, prenos látok, syntéza a iné.

K organelám eukaryotických buniek zahŕňa:

• chromozómy;
• ribozómy;
• mitochondrie;
• bunková membrána;
• mikrovlákna;
• mikrotubuly;
• Golgiho komplex;
• endoplazmatické retikulum;
• lyzozómy.

Jadro sa tiež zvyčajne označuje ako organela eukaryotických buniek. Hlavnou črtou rastlinnej bunky je prítomnosť plastidov.

Štruktúra rastlinnej bunky:

Rastlinná bunka zvyčajne obsahuje:

• membrána;
• cytoplazma s organelami;
• celulózový obal;
• vakuoly s bunkovou šťavou;
• jadro.

Štruktúra živočíšnej bunky:

Štruktúra živočíšnej bunky pozostáva z:

• cytoplazma s organelami;
• jadro s chromozómami;
• prítomnosť vonkajšej membrány.

Aká je funkcia bunkových organel - tabuľka

Názov organoidu	Štruktúra organoidu	Organoidné funkcie
Endoplazmatické retikulum (ER)	Systém plochých vrstiev, ktorý vytvára dutiny a kanály. Existujú dva typy: hladké a zrnité (existujú ribozómy).	1. Rozdeľuje cytoplazmu bunky do izolovaných priestorov, aby sa odpojila väčšina paralelných reakcií. 2. Smooth ER syntetizuje sacharidy a tuky, zatiaľ čo granulovaný ER syntetizuje proteíny. 3. Potreba prepravy a obehu živiny vnútri bunky.
Mitochondrie	Veľkosti sú od 1 do 7 mikrónov. Počet mitochondrií môže byť až desaťtisíce na bunku. Vonkajší obal mitochondrií je vybavený dvojmembránovou štruktúrou. Vonkajšia membrána je hladká. Vnútornú tvoria krížové výrastky s respiračnými enzýmami.	1. Poskytnite syntézu ATP. 2. Energetická funkcia.
bunková membrána	Má trojvrstvovú štruktúru. Obsahuje lipidy troch tried: fosfolipidy, glykolipidy, cholesterol.	1. Udržiavanie štruktúry membrán. 2. Pohyb rôznych molekúl. 3. Selektívna priepustnosť. 4. Prijímanie a zmena signálov z okolia.
Core	Najväčšia organela, ktorá je uzavretá v plášti z dvoch membrán. Má chromatín a obsahuje aj štruktúru "jadierka".	1. Uchovávanie genetickej informácie, ako aj jej prenos do dcérskych buniek v procese delenia. 2. Chromozómy obsahujú DNA. 3. Ribozómy sa tvoria v jadierku. 4. Kontrola vitálnej aktivity buniek.
Ribozómy	Malé organely, ktoré majú guľovitý alebo elipsoidný tvar. Priemer je zvyčajne 15-30 nanometrov.	1. Zabezpečte syntézu bielkovín.
Cytoplazma	Vnútorné prostredie bunky, ktoré obsahuje jadro a ďalšie organely. Štruktúra je jemnozrnná, polotekutá.	1. Transportná funkcia. 2. Potrebné pre interakciu organel. 2. Reguluje rýchlosť metabolických biochemických procesov.
lyzozómy	Obyčajný guľovitý membránový vak, ktorý je naplnený tráviacimi enzýmami.	1. Rôzne funkcie, ktoré sú spojené s rozpadom molekúl alebo štruktúr.

Bunkové organely - video

organely – trvalé a povinné zložky buniek; špecializované úseky cytoplazmy bunky, ktoré majú špecifickú štruktúru a vykonávajú v bunke špecifické funkcie. Rozlišujte medzi organelami na všeobecné a špeciálne účely.

Organely na všeobecné použitie sú prítomné vo väčšine buniek (endoplazmatické retikulum, mitochondrie, plastidy, Golgiho komplex, lyzozómy, vakuoly, bunkové centrum, ribozómy). Organely špeciálneho určenia sú charakteristické len pre špecializované bunky (myofibrily, bičíky, mihalnice, kontraktilné a tráviace vakuoly). Organely (s výnimkou ribozómov a bunkového centra) majú membránovú štruktúru.

Endoplazmatické retikulum (EPR) – ide o rozvetvený systém vzájomne prepojených dutín, tubulov a kanálikov tvorených elementárnymi membránami, ktoré prenikajú celou hrúbkou bunky. Otvorené v roku 1943 Porterom. Obzvlášť veľa kanálov endoplazmatického retikula je v bunkách s intenzívnym metabolizmom. V priemere je objem EPS od 30 % do 50 % celkového objemu buniek. EPS je labilný. Forma vnútorných medzier a kán

úlovky, ich veľkosť, umiestnenie v bunke a počet sa menia v procese života. Bunka je vyvinutejšia u zvierat. EPS je morfologicky a funkčne prepojený s hraničnou vrstvou cytoplazmy, jadrovou membránou, ribozómami, Golgiho komplexom, vakuolami a tvorí s nimi jeden funkčný a štrukturálny systém pre metabolizmus a energiu a pohyb látok vo vnútri bunky. Mitochondrie a plastidy sa hromadia v blízkosti endoplazmatického retikula.

Existujú dva typy EPS: hrubý a hladký. Na membránach hladkého (agranulárneho) ER sú lokalizované enzýmy systémov syntézy tukov a sacharidov: syntetizujú sa tu sacharidy a takmer všetky bunkové lipidy. V bunkách prevládajú membrány hladkej odrody endoplazmatického retikula mazové žľazy, pečeň (syntéza glykogénu), v bunkách s skvelý obsahživiny (semená rastlín). Ribozómy sa nachádzajú na membráne hrubého (granulárneho) EPS, kde prebieha biosyntéza bielkovín. Niektoré z nimi syntetizovaných proteínov sú zahrnuté v membráne endoplazmatického retikula, ostatné vstupujú do lúmenu jeho kanálov, kde sa premieňajú a transportujú do Golgiho komplexu. Najmä veľa drsných membrán v bunkách žliaz a nervových bunkách.

Ryža. Hrubé a hladké endoplazmatické retikulum.

Ryža. Transport látok systémom jadro – endoplazmatické retikulum (EPR) – Golgiho komplex.

Funkcie endoplazmatického retikula:

1) syntéza proteínov (hrubý ER), sacharidov a lipidov (hladký ER);

2) transport látok, vstupujúcich do bunky aj novosyntetizovaných;

3) rozdelenie cytoplazmy na kompartmenty (kompartmenty), ktoré zabezpečuje priestorové oddelenie enzýmových systémov nevyhnutné pre ich sekvenčný vstup do biochemických reakcií.

Mitochondrie - sú prítomné takmer vo všetkých typoch buniek jednobunkových a mnohobunkových organizmov (s výnimkou erytrocytov cicavcov). Ich počet v rôznych bunkách sa líši a závisí od úrovne funkčnej aktivity bunky. V pečeňovej bunke potkana je ich asi 2500, v samčej reprodukčnej bunke niektorých mäkkýšov 20 – 22. V prsnom svale lietajúcich vtákov je ich viac ako v prsnom svale nelietajúcich vtákov.

Mitochondrie majú tvar guľových, oválnych a valcových teliesok. Veľkosti sú 0,2 - 1,0 mikrónu v priemere a do 5 - 7 mikrónov na dĺžku.

Ryža. Mitochondrie.

Dĺžka vláknitých foriem dosahuje 15-20 mikrónov. Vonku sú mitochondrie ohraničené hladkou vonkajšou membránou, ktorá má podobné zloženie ako plazmalema. Vnútorná membrána tvorí početné výrastky - cristae - a obsahuje početné enzýmy, ATP-somes (hubové telá), ktoré sa podieľajú na premene energie živín na energiu ATP. Počet kristov závisí od funkcie bunky. V mitochondriách je veľa kristov, ktoré zaberajú celú vnútornú dutinu organoidu. V mitochondriách embryonálnych buniek sú kristy jediné. U rastlín sú výrastky vnútornej membrány častejšie rúrkovité. Mitochondriálna dutina je vyplnená matricou, ktorá obsahuje vodu, minerálne soli, enzýmové proteíny a aminokyseliny. Mitochondrie majú autonómny systém syntetizujúci proteíny: kruhovú molekulu DNA, rôzne druhy RNA a menšie ribozómy ako v cytoplazme.

Mitochondrie sú úzko spojené membránami endoplazmatického retikula, ktorých kanály často ústia priamo do mitochondrií. So zvyšujúcou sa záťažou orgánu a intenzifikáciou syntetických procesov, ktoré si vyžadujú energetický výdaj, sú kontakty medzi EPS a mitochondriami obzvlášť početné. Počet mitochondrií sa môže štiepením rýchlo zvýšiť. Schopnosť mitochondrií reprodukovať sa je spôsobená prítomnosťou molekuly DNA v nich, ktorá sa podobá kruhovému chromozómu baktérií.

Mitochondriálne funkcie:

1) syntéza univerzálneho zdroja energie - ATP;

2) syntéza steroidné hormóny;

3) biosyntéza špecifických proteínov.

plastidy - organely membránovej štruktúry, charakteristické len pre rastlinné bunky. Podieľajú sa na syntéze uhľohydrátov, bielkovín a tukov. Podľa obsahu pigmentov sa delia do troch skupín: chloroplasty, chromoplasty a leukoplasty.

Chloroplasty majú relatívne konštantný eliptický alebo šošovkovitý tvar. Veľkosť najväčšieho priemeru je 4 - 10 mikrónov. Počet v bunke sa pohybuje od niekoľkých jednotiek po niekoľko desiatok. Ich veľkosť, intenzita farby, počet a umiestnenie v bunke závisí od svetelných podmienok, druhu a fyziologického stavu rastlín.

Ryža. Chloroplast, štruktúra.

Ide o proteín-lipoidné telieska, pozostávajúce z 35-55% bielkovín, 20-30% lipidov, 9% chlorofylu, 4-5% karotenoidov, 2-4% nukleových kyselín. Množstvo uhľohydrátov sa mení; Zistilo sa určité množstvo minerálnych látok Chlorofyl - ester organickej dvojsýtnej kyseliny - chlorofylín a organické alkoholy - metyl (CH 3 OH) a fytol (C 20 H 39 OH). Vo vyšších rastlinách je v chloroplastoch neustále prítomný chlorofyl a – má modrozelenú farbu a chlorofyl b – žltozelený; a obsah chlorofylu a niekoľkonásobne viac.

Okrem chlorofylu obsahujú chloroplasty pigmenty - karotén C 40 H 56 a xantofyl C 40 H 56 O 2 a niektoré ďalšie pigmenty (karotenoidy). V zelenom liste sú žlté satelity chlorofylu maskované jasnejšou zelenou farbou. Na jeseň, pri opadaní listov, sa však u väčšiny rastlín zničí chlorofyl a vtedy sa zistí prítomnosť karotenoidov v liste – list zožltne.

Chloroplast je obklopený dvojitou membránou pozostávajúcou z vonkajšej a vnútornej membrány. Vnútorný obsah – stróma – má lamelárnu (lamelárnu) štruktúru. V bezfarebnej stróme sú izolované grana - zeleno sfarbené telá, 0,3 - 1,7 mikrónu. Sú súborom tylakoidov - uzavretých teliesok vo forme plochých vezikúl alebo diskov membránového pôvodu. Chlorofyl vo forme monomolekulárnej vrstvy sa nachádza medzi proteínovou a lipidovou vrstvou v tesnom spojení s nimi. Priestorové usporiadanie molekúl pigmentu v membránových štruktúrach chloroplastov je vysoko účelné a vytvára optimálne podmienky pre čo najefektívnejšiu absorpciu, prenos a využitie energie žiarenia. Lipidy tvoria bezvodé dielektrické vrstvy chloroplastových membrán nevyhnutné pre fungovanie elektrónového transportného reťazca. Úlohu článkov v elektrónovom transportnom reťazci plnia proteíny (cytochrómy, plastochinóny, ferredoxín, plastocyanín) a jednotlivé chemické prvky – železo, mangán atď. Počet zŕn v chloroplaste je od 20 do 200. Sú umiestnené stromové lamely medzi zrnami, ktoré ich navzájom spájajú. Granové lamely a stromové lamely majú membránovú štruktúru.

Vnútorná štruktúra chloroplastu umožňuje priestorovú disociáciu početných a rôznorodých reakcií, ktoré vo svojom celku tvoria obsah fotosyntézy.

Chloroplasty, podobne ako mitochondrie, obsahujú špecifickú RNA a DNA, ako aj menšie ribozómy a celý molekulárny arzenál potrebný na biosyntézu bielkovín. Tieto organely majú dostatočné množstvo i-RNA na zabezpečenie maximálnej aktivity systému syntetizujúceho proteíny. Obsahujú však aj dostatok DNA na kódovanie určitých proteínov. Rozmnožujú sa delením, jednoduchým zovretím.

Zistilo sa, že chloroplasty môžu meniť svoj tvar, veľkosť a polohu v bunke, to znamená, že sa môžu pohybovať nezávisle (chloroplastové taxíky). Našli dva typy kontraktilných proteínov, vďaka ktorým, samozrejme, aktívny pohyb tieto organely v cytoplazme.

Chromoplasty sú široko distribuované v generatívnych orgánoch rastlín. Farbia okvetné lístky kvetov (masliaka, georgína, slnečnica), plodov (paradajky, jaseň, divoká ruža) na žltú, oranžovú, červenú. IN vegetatívne orgány chromoplasty sú oveľa menej bežné.

Farba chromoplastov je spôsobená prítomnosťou karotenoidov - karoténu, xantofylu a lykopénu, ktoré sú v plastidoch v inom stave: vo forme kryštálov, lipoidného roztoku alebo v kombinácii s proteínmi.

Chromoplasty majú v porovnaní s chloroplastmi jednoduchšiu štruktúru - chýba im lamelárna štruktúra. Chemické zloženie je tiež odlišné: pigmenty - 20-50%, lipidy do 50%, proteíny - asi 20%, RNA - 2-3%. To naznačuje nižšiu fyziologickú aktivitu chloroplastov.

Leukoplasty neobsahujú pigmenty, sú bezfarebné. Tieto najmenšie plastidy sú okrúhle, vajcovité alebo tyčinkovité. V bunke sa často zhlukujú okolo jadra.

Vnútorne je štruktúra v porovnaní s chloroplastmi ešte menej diferencovaná. Syntetizujú škrob, tuky, bielkoviny. V súlade s tým sa rozlišujú tri typy leukoplastov - amyloplasty (škrob), oleoplasty (rastlinné oleje) a proteoplasty (proteíny).

Leukoplasty vznikajú z proplastidov, s ktorými sú si podobné tvarom a štruktúrou, líšia sa však len veľkosťou.

Všetky plastidy sú navzájom geneticky príbuzné. Vznikajú z proplastidov – najmenších bezfarebných cytoplazmatických útvarov, vzhľadovo podobných mitochondriám. Proplastidy sa nachádzajú vo výtrusoch, vajíčkach, v embryonálnych bunkách rastových bodov. Priamo z proplastidov vznikajú chloroplasty (na svetle) a leukoplasty (v tme) a z nich sa vyvíjajú chromoplasty, ktoré sú konečným produktom evolúcie plastidov v bunke.

Golgiho komplex - prvýkrát objavil v roku 1898 taliansky vedec Golgi v živočíšnych bunkách. Ide o systém vnútorných dutín, cisterien (5-20), umiestnených blízko a paralelne vedľa seba, a veľkých a malých vakuol. Všetky tieto formácie majú membránovú štruktúru a sú špecializovanými časťami endoplazmatického retikula. V živočíšnych bunkách je Golgiho komplex vyvinutý lepšie ako v rastlinných bunkách; v druhom prípade sa nazýva diktyozómy.

Ryža. Štruktúra Golgiho komplexu.

Proteíny a lipidy vstupujúce do lamelárneho komplexu sú podrobené rôznym transformáciám, akumulované, triedené, balené do sekrečných vezikúl a transportované podľa miesta určenia: do rôznych štruktúr vo vnútri bunky alebo mimo bunky. Membrány Golgiho komplexu tiež syntetizujú polysacharidy a tvoria lyzozómy. V bunkách mliečnych žliaz sa Golgiho komplex podieľa na tvorbe mlieka a v bunkách pečene - žlč.

Funkcie Golgiho komplexu:

1) koncentrácia, dehydratácia a zhutnenie proteínov syntetizovaných v bunke, tukov, polysacharidov a látok, ktoré prišli zvonku;

2) zostavenie komplexných komplexov organických látok a ich príprava na odstránenie z bunky (celulóza a hemicelulóza v rastlinách, glykoproteíny a glykolipidy u zvierat);

3) syntéza polysacharidov;

4) tvorba primárnych lyzozómov.

lyzozómy - malé oválne telieska s priemerom 0,2-2,0 mikrónov. Centrálnu pozíciu zaujíma vakuola obsahujúca 40 (podľa rôznych zdrojov 30-60) hydrolytických enzýmov schopných štiepiť bielkoviny, nukleové kyseliny, polysacharidy, lipidy a iné látky v kyslom prostredí (pH 4,5-5).

Okolo tejto dutiny je stróma, na vonkajšej strane obalená elementárnou membránou. Rozklad látok pomocou enzýmov sa nazýva lýza, preto sa organela nazýva lyzozóm. Lyzozómy sa tvoria v Golgiho komplexe. Primárne lyzozómy sa približujú priamo k pinocytickým alebo fagocytárnym vakuolám (endozómom) a vylievajú ich obsah do ich dutiny, pričom vytvárajú sekundárne lyzozómy (fagozómy), v ktorých dochádza k tráveniu látok. Produkty lýzy cez membránu lyzozómov vstupujú do cytoplazmy a sú zahrnuté v ďalšom metabolizme. Sekundárne lyzozómy so zvyškami nestrávených látok sa nazývajú zvyškové telieska. Príkladom sekundárnych lyzozómov sú tráviace vakuoly prvokov.

Funkcie lyzozómov:

1) intracelulárne trávenie makromolekúl potravy a cudzích zložiek vstupujúcich do bunky počas pino- a fagocytózy, čím sa bunke poskytujú ďalšie suroviny pre biochemické a energetické procesy;

2) počas hladovania lyzozómy natrávia niektoré organely a na chvíľu si doplnia zásoby živín;

3) zničenie dočasných orgánov embryí a lariev (chvost a žiabre u žaby) v procese postembryonálneho vývoja;

Ryža. Tvorba lyzozómov

Vacuoly – tekutinou naplnené dutiny v cytoplazme rastlinných buniek a protistov. Majú formu bublín, tenkých tubulov a iné. Vakuoly sa tvoria z rozšírení endoplazmatického retikula a vezikúl Golgiho komplexu ako najtenších dutín, potom, ako bunka rastie a hromadia sa produkty látkovej výmeny, ich objem sa zväčšuje a ich počet klesá. Vyvinutá, vytvorená bunka má zvyčajne jednu veľkú vakuolu, ktorá zaujíma centrálnu polohu.

Vakuoly rastlinných buniek sú vyplnené bunkovou šťavou, čo je vodný roztok organických (kyselina jablčná, šťaveľová, citrónová, cukry, inulín, aminokyseliny, bielkoviny, triesloviny, alkaloidy, glukozidy) a minerálnych látok (dusičnany, chloridy, fosforečnany). látok.

Protisty majú tráviace a kontraktilné vakuoly.

Funkcie vakuol:

1) skladovanie rezervných živín a nádob na exkréty (v rastlinách);

2) definovať a podporovať osmotický tlak v bunkách;

3) poskytujú intracelulárne trávenie u protistov.

Ryža. Bunkové centrum.

Cell Center zvyčajne sa nachádza v blízkosti jadra a pozostáva z dvoch centriol umiestnených kolmo na seba a obklopených žiarivou guľou. Každý centriol je duté valcové teleso s dĺžkou 0,3-0,5 µm a dĺžkou 0,15 µm, ktorého stenu tvorí 9 trojíc mikrotubulov. Ak centriol leží na báze cilia alebo bičíka, potom sa nazýva bazálneho tela.

Pred rozdelením sa centrioly rozchádzajú na opačné póly a v blízkosti každého z nich sa objaví dcérska centriola. Z centriol umiestnených na rôznych póloch bunky sa vytvárajú mikrotubuly, ktoré rastú k sebe. Tvoria mitotické vretienko, ktoré prispieva k rovnomernej distribúcii genetického materiálu medzi dcérskymi bunkami a sú centrom organizácie cytoskeletu. Časť závitov vretena je pripojená k chromozómom. V bunkách vyšších rastlín bunkové centrum nemá centrioly.

Centrioly sú samoreprodukujúce sa organely cytoplazmy. Vznikajú v dôsledku zdvojenia existujúcich. To sa stane, keď sa centrioly rozchádzajú. Nezrelý centriol obsahuje 9 jednotlivých mikrotubulov; očividne je každý mikrotubulus šablónou pre zostavenie tripletov charakteristických pre zrelý centriol.

Cenrozóm je charakteristický pre živočíšne bunky, niektoré huby, riasy, machy a paprade.

Funkcie bunkového centra:

1) tvorba štiepnych pólov a tvorba mikrotubulov štiepneho vretienka.

Ribozómy - malé guľovité organely, od 15 do 35 nm. Pozostáva z dvoch podjednotiek veľkej (60S) a malej (40S). Obsahujú asi 60 % bielkovín a 40 % ribozomálnej RNA. Molekuly rRNA tvoria jeho štruktúrnu štruktúru. Väčšina proteínov je špecificky spojená s určitých oblastiach rRNA. Niektoré proteíny sú do ribozómov začlenené iba počas syntézy proteínov. Ribozómové podjednotky sa tvoria v jadierku. a cez póry v jadrovej membráne vstupujú do cytoplazmy, kde sa nachádzajú buď na EPA membráne, alebo na vonkajšej strane jadrovej membrány, alebo voľne v cytoplazme. Najprv sa na nukleárnej DNA syntetizujú rRNA, ktoré sa potom pokryjú ribozomálnymi proteínmi pochádzajúcimi z cytoplazmy, štiepia sa na požadovanú veľkosť a tvoria ribozómové podjednotky. V jadre nie sú úplne vytvorené ribozómy. Asociácia podjednotiek do celého ribozómu sa spravidla vyskytuje v cytoplazme počas biosyntézy proteínov. V porovnaní s mitochondriami, plastidmi, prokaryotickými bunkami, sú ribozómy v cytoplazme eukaryotických buniek väčšie. Môžu kombinovať 5-70 jednotiek do polyzómov.

Funkcie ribozómov:

1) účasť na biosyntéze bielkovín.

Ryža. 287. Ribozóm: 1 - malá podjednotka; 2 - veľká podjednotka.

Cilia, bičíky – výrastky cytoplazmy pokryté elementárnou membránou, pod ktorým je 20 mikrotubulov, ktoré tvoria 9 párov pozdĺž periférie a dva samostatné v strede. Na spodnej časti mihalníc a bičíkov sú bazálne telá. Bičíky sú dlhé až 100 µm. Cilia sú krátke - 10-20 mikrónov - bičíky. Pohyb bičíkov je špirálovitý a pohyb mihalníc je lopatkovitý. Vďaka mihalniciam a bičíkom sa pohybujú baktérie, protisty, ciliárne bunky, pohybujú sa častice alebo tekutiny (cilia riasinkového epitelu dýchacieho traktu vajcovody), pohlavné bunky (spermie).

Ryža. Štruktúra bičíkov a riasiniek v eukaryotoch

Inklúzie - dočasné zložky cytoplazmy, ktoré buď vznikajú alebo zanikajú. Spravidla sú v určitých štádiách obsiahnuté v bunkách životný cyklus. Špecifickosť inklúzií závisí od špecifickosti zodpovedajúcich buniek tkanív a orgánov. Inklúzie sa nachádzajú prevažne v rastlinných bunkách. Môžu sa vyskytovať v hyaloplazme, rôznych organelách, menej často v bunkovej stene.

Z funkčného hľadiska sú inklúzie buď zlúčeniny dočasne odstránené z metabolizmu buniek (rezervné látky - škrobové zrná, lipidové kvapky a bielkovinové usadeniny), alebo finálne produkty výmena (kryštály určitých látok).

škrobové zrná. Toto sú najbežnejšie inklúzie rastlinných buniek. Škrob sa v rastlinách skladuje výlučne vo forme škrobových zŕn. Tvoria sa len v plastidovej stróme živých buniek. Počas fotosyntézy vznikajú zelené listy asimilácia, alebo primárnyškrob. Asimilačný škrob sa nehromadí v listoch a rýchlo sa hydrolyzuje na cukry a prúdi do častí rastliny, v ktorých sa hromadí. Tam sa opäť mení na škrob, ktorý sa nazýva sekundárne. Sekundárny škrob sa tvorí aj priamo v hľuzách, podzemkoch, semenách, teda tam, kde sa ukladá do zásoby. Potom mu zavolajú rezervný. Leukoplasty, ktoré uchovávajú škrob, sa nazývajú amyloplasty. Na škrob sú bohaté najmä semená, podzemné výhonky (hľuzy, cibule, pakorene), parenchým vodivých pletív koreňov a stoniek drevín.

Lipidové kvapky. Nachádza sa takmer vo všetkých rastlinných bunkách. Semená a plody sú na ne najbohatšie. Mastné oleje vo forme lipidových kvapôčok sú druhou najdôležitejšou (po škrobe) formou rezervných živín. Semená niektorých rastlín (slnečnica, bavlník atď.) môžu akumulovať až 40 % oleja z hmotnosti sušiny.

Lipidové kvapky sa spravidla hromadia priamo v hyaloplazme. Sú to guľovité telesá zvyčajne submikroskopickej veľkosti. Lipidové kvapôčky sa môžu hromadiť aj v leukoplastoch, ktoré sú tzv elaioplasty.

Proteínové inklúzie vznikajú v rôznych organelách bunky vo forme amorfných alebo kryštalických usadenín rôznych tvarov a štruktúr. Najčastejšie sa kryštály nachádzajú v jadre - v nukleoplazme, niekedy v perinukleárnom priestore, menej často v hyaloplazme, plastidovej stróme, v rozšíreniach nádrží EPR, matrix peroxizómov a mitochondrií. Vakuoly obsahujú kryštalické aj amorfné proteínové inklúzie. IN najviac proteínové kryštály sa nachádzajú v zásobných bunkách suchých semien vo forme tzv aleuronický 3 zrná alebo proteínové telá.

Zásobné proteíny sú syntetizované ribozómami počas vývoja semien a ukladajú sa vo vakuolách. Keď semená dozrievajú, sprevádzané ich dehydratáciou, bielkovinové vakuoly vysychajú a bielkovina kryštalizuje. Výsledkom je, že v zrelom suchom semene sa proteínové vakuoly menia na proteínové telieska (aleurónové zrná).

organely- trvalé, nevyhnutne prítomné zložky bunky, ktoré vykonávajú špecifické funkcie.

Endoplazmatické retikulum

Endoplazmatické retikulum (ER), alebo endoplazmatické retikulum (EPR), je jednomembránová organela. Ide o systém membrán, ktoré tvoria "nádrže" a kanály, navzájom prepojené a vymedzujúce jeden vnútorný priestor - EPS dutiny. Na jednej strane sú membrány spojené s cytoplazmatickou membránou, na druhej strane s vonkajšou jadrovou membránou. Existujú dva typy EPS: 1) drsný (granulárny), obsahujúci na svojom povrchu ribozómy a 2) hladký (agranulárny), ktorého membrány nenesú ribozómy.

Funkcie: 1) transport látok z jednej časti bunky do druhej, 2) delenie cytoplazmy bunky na kompartmenty ("kompartmenty"), 3) syntéza sacharidov a lipidov (hladká ER), 4) syntéza proteínov (hrubá ER ), 5) miesto vzniku Golgiho aparátu .

Alebo golgiho komplex, je jednomembránová organela. Ide o stoh sploštených „nádrží“ s rozšírenými okrajmi. Je s nimi spojený systém malých jednomembránových vezikúl (Golgiho vezikúl). Každý stoh sa zvyčajne skladá zo 4-6 „nádrží“, je štrukturálnou a funkčnou jednotkou Golgiho aparátu a nazýva sa diktyozóm. Počet diktyozómov v bunke sa pohybuje od jedného do niekoľkých stoviek. V rastlinných bunkách sú izolované diktyozómy.

Golgiho aparát sa zvyčajne nachádza v blízkosti bunkového jadra (v živočíšnych bunkách často v blízkosti bunkového centra).

Funkcie Golgiho aparátu: 1) akumulácia bielkovín, lipidov, sacharidov, 2) modifikácia prichádzajúcich organických látok, 3) "balenie" bielkovín, lipidov, sacharidov do membránových vezikúl, 4) sekrécia bielkovín, lipidov, sacharidov, 5) syntéza sacharidov a lipidov , 6) miesto tvorby lyzozómov. Sekrečná funkcia je najdôležitejšia, preto je v sekrečných bunkách dobre vyvinutý Golgiho aparát.

lyzozómy

lyzozómy- jednomembránové organely. Sú to malé bublinky (priemer od 0,2 do 0,8 mikrónu) obsahujúce sadu hydrolytických enzýmov. Enzýmy sa syntetizujú na hrubom ER, presúvajú sa do Golgiho aparátu, kde sú modifikované a zabalené do membránových vezikúl, ktoré sa po oddelení od Golgiho aparátu stanú vlastnými lyzozómami. Lysozóm môže obsahovať 20 až 60 rôznych typov hydrolytických enzýmov. Rozklad látok pomocou enzýmov je tzv lýza.

Rozlišujte: 1) primárne lyzozómy, 2) sekundárne lyzozómy. Primárne lyzozómy sa nazývajú lyzozómy, oddelené od Golgiho aparátu. Primárne lyzozómy sú faktorom, ktorý zabezpečuje exocytózu enzýmov z bunky.

Sekundárne lyzozómy sa nazývajú lyzozómy, vznikajú ako výsledok fúzie primárnych lyzozómov s endocytickými vakuolami. V tomto prípade trávia látky, ktoré sa dostali do bunky fagocytózou alebo pinocytózou, takže ich možno nazvať tráviace vakuoly.

Autofágia- proces deštrukcie štruktúr nepotrebných pre bunku. Najprv je štruktúra, ktorá sa má zničiť, obklopená jednou membránou, potom sa vytvorená membránová kapsula spojí s primárnym lyzozómom, v dôsledku čoho sa vytvorí aj sekundárny lyzozóm (autofagická vakuola), v ktorom sa táto štruktúra natrávi. Produkty trávenia sú absorbované cytoplazmou bunky, ale časť materiálu zostáva nestrávená. Sekundárny lyzozóm obsahujúci tento nestrávený materiál sa nazýva zvyškové telo. Exocytózou sa z bunky odstránia nestrávené častice.

Autolýza- samodeštrukcia bunky, vyplývajúca z uvoľnenia obsahu lyzozómov. Normálne prebieha autolýza pri metamorfózach (zmiznutie chvosta žabky), involúcii maternice po pôrode, v ložiskách nekrózy tkaniva.

Funkcie lyzozómov: 1) intracelulárne trávenie organických látok, 2) deštrukcia nepotrebných bunkových a nebunkových štruktúr, 3) účasť na procesoch bunkovej reorganizácie.

Vacuoly

Vacuoly- jednomembránové organely, sú "kapacity" naplnené o vodné roztoky organické a anorganické látky. ER a Golgiho aparát sa podieľajú na tvorbe vakuol. Mladé rastlinné bunky obsahujú veľa malých vakuol, ktoré sa potom, ako bunky rastú a diferencujú, navzájom spájajú a tvoria jednu veľkú centrálna vakuola. Centrálna vakuola môže zaberať až 95 % objemu zrelej bunky, zatiaľ čo jadro a organely sú zatlačené späť k bunkovej membráne. Membrána, ktorá obklopuje rastlinnú vakuolu, sa nazýva tonoplast. Tekutina, ktorá vypĺňa rastlinnú vakuolu, sa nazýva bunková šťava. Zloženie bunkovej šťavy zahŕňa vo vode rozpustné organické a anorganické soli, monosacharidy, disacharidy, aminokyseliny, konečné alebo toxické produkty látkovej premeny (glykozidy, alkaloidy), niektoré pigmenty (anthokyany).

Živočíšne bunky obsahujú malé tráviace a autofagické vakuoly, ktoré patria do skupiny sekundárnych lyzozómov a obsahujú hydrolytické enzýmy. Jednobunkové zvieratá majú tiež kontraktilné vakuoly, ktoré vykonávajú funkciu osmoregulácie a vylučovania.

Funkcie vakuol: 1) akumulácia a skladovanie vody, 2) regulácia metabolizmus voda-soľ, 3) udržiavanie tlaku turgoru, 4) akumulácia vo vode rozpustných metabolitov, rezervných živín, 5) sfarbenie kvetov a plodov a tým prilákanie opeľovačov a rozptyľovačov semien, 6) pozri funkcie lyzozómov.

Tvorí sa endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát, lyzozómy a vakuoly jediná vakuolárna sieť bunky, ktorého jednotlivé prvky sa môžu navzájom premieňať.

Mitochondrie

1 - vonkajšia membrána;
2 - vnútorná membrána; 3 - matrica; 4 - crista; 5 - multienzýmový systém; 6 - kruhová DNA.

Tvar, veľkosť a počet mitochondrií sú extrémne variabilné. Tvar mitochondrií môže byť tyčinkovitý, okrúhly, špirálovitý, miskovitý, rozvetvený. Dĺžka mitochondrií sa pohybuje od 1,5 do 10 µm, priemer je od 0,25 do 1,00 µm. Počet mitochondrií v bunke môže dosiahnuť niekoľko tisíc a závisí od metabolickej aktivity bunky.

Mitochondrie sú ohraničené dvoma membránami. Vonkajšia membrána mitochondrií (1) je hladká, vnútorná (2) tvorí početné záhyby - cristae(4). Cristae zväčšujú povrch vnútornej membrány, ktorá hostí multienzýmové systémy (5) podieľajúce sa na syntéze molekúl ATP. Vnútorný priestor mitochondrií je vyplnený matricou (3). Matrica obsahuje kruhovú DNA (6), špecifickú mRNA, ribozómy prokaryotického typu (typ 70S), enzýmy Krebsovho cyklu.

Mitochondriálna DNA nie je spojená s proteínmi („nahá“), je pripojená k vnútornej membráne mitochondrií a nesie informácie o štruktúre asi 30 proteínov. Na vybudovanie mitochondrií je potrebných oveľa viac proteínov, takže informácie o väčšine mitochondriálnych proteínov sú obsiahnuté v jadrovej DNA a tieto proteíny sú syntetizované v cytoplazme bunky. Mitochondrie sú schopné autonómnej reprodukcie delením na dve časti. Medzi vonkajšou a vnútornou membránou je zásobník protónov, kde dochádza k akumulácii H +.

Mitochondriálne funkcie: 1) syntéza ATP, 2) rozklad organických látok kyslíkom.

Podľa jednej z hypotéz (teória symbiogenézy) mitochondrie pochádzajú zo starých voľne žijúcich aeróbnych prokaryotických organizmov, ktoré náhodne vstúpili do hostiteľskej bunky a vytvorili s ňou obojstranne výhodný symbiotický komplex. Nasledujúce údaje podporujú túto hypotézu. Po prvé, mitochondriálna DNA má rovnaké štrukturálne vlastnosti ako DNA. moderné baktérie(uzavreté v kruhu, nie sú spojené s proteínmi). Po druhé, mitochondriálne ribozómy a bakteriálne ribozómy patria do rovnakého typu, typu 70S. Po tretie, mechanizmus mitochondriálneho delenia je podobný ako u baktérií. Po štvrté, syntéza mitochondriálnych a bakteriálnych proteínov je inhibovaná rovnakými antibiotikami.

plastidy

1 - vonkajšia membrána; 2 - vnútorná membrána; 3 - stroma; 4 - tylakoid; 5 - grana; 6 - lamely; 7 - zrná škrobu; 8 - lipidové kvapky.

Plastidy sa nachádzajú iba v rastlinných bunkách. Rozlišovať tri hlavné typy plastidov: leukoplasty - bezfarebné plastidy v bunkách nezafarbených častí rastlín, chromoplasty - farebné plastidy bývajú žlté, červené a oranžové kvety Chloroplasty sú zelené plastidy.

Chloroplasty. V bunkách vyšších rastlín majú chloroplasty tvar bikonvexnej šošovky. Dĺžka chloroplastov sa pohybuje od 5 do 10 mikrónov, priemer je od 2 do 4 mikrónov. Chloroplasty sú ohraničené dvoma membránami. Vonkajšia membrána (1) je hladká, vnútorná (2) má zložitú skladanú štruktúru. Najmenší záhyb sa nazýva tylakoid(4). Skupina tylakoidov naskladaných ako kopa mincí sa nazýva fazetovaný(5). Chloroplast obsahuje v priemere 40-60 zŕn usporiadaných do šachovnicového vzoru. Granule sú navzájom spojené sploštenými kanálikmi - lamely(6). Tylakoidné membrány obsahujú fotosyntetické pigmenty a enzýmy, ktoré zabezpečujú syntézu ATP. Hlavným fotosyntetickým pigmentom je chlorofyl, ktorý určuje zelenú farbu chloroplastov.

Vnútorný priestor chloroplastov je vyplnený stroma(3). Stróma obsahuje kruhovú nahú DNA, ribozómy typu 70S, enzýmy Calvinovho cyklu a škrobové zrná (7). Vo vnútri každého tylakoidu je rezervoár protónov, hromadí sa H +. Chloroplasty, podobne ako mitochondrie, sú schopné autonómnej reprodukcie delením na dve časti. Nachádzajú sa v bunkách zelených častí vyšších rastlín, najmä v mnohých chloroplastoch v listoch a zelených plodoch. Chloroplasty nižších rastlín sa nazývajú chromatofóry.

Funkcia chloroplastov: fotosyntéza. Predpokladá sa, že chloroplasty pochádzajú zo starovekých endosymbiotických cyanobaktérií (teória symbiogenézy). Základom tohto predpokladu je podobnosť chloroplastov a moderných baktérií v mnohých smeroch (kruhová, „nahá“ DNA, ribozómy typu 70S, spôsob reprodukcie).

Leukoplasty. Tvar je rôzny (guľatý, zaoblený, miskovitý atď.). Leukoplasty sú ohraničené dvoma membránami. Vonkajšia membrána je hladká, vnútorná tvorí drobné tylakoidy. Stróma obsahuje kruhovú „nahú“ DNA, ribozómy typu 70S, enzýmy na syntézu a hydrolýzu rezervných živín. Neexistujú žiadne pigmenty. Najmä mnohé leukoplasty majú bunky podzemných orgánov rastliny (korene, hľuzy, podzemky atď.). Funkcia leukoplastov: syntéza, akumulácia a ukladanie rezervných živín. Amyloplasty- leukoplasty, ktoré syntetizujú a akumulujú škrob, elaioplasty- oleje, proteinoplasty- veveričky. V tom istom leukoplaste sa môžu hromadiť rôzne látky.

Chromoplasty. Obmedzené dvomi membránami. Vonkajšia membrána je hladká, vnútorná alebo aj hladká, alebo tvorí jednotlivé tylakoidy. Stróma obsahuje kruhovú DNA a pigmenty – karotenoidy, ktoré dodávajú chromoplastom žltú, červenú alebo oranžovú farbu. Forma akumulácie pigmentov je rôzna: vo forme kryštálov rozpustených v lipidových kvapkách (8) atď. Sú obsiahnuté v bunkách zrelého ovocia, okvetných lístkov, jesenných listov, zriedkavo - koreňových plodín. Chromoplasty sa považujú za konečnú fázu vývoja plastidov.

Funkcia chromoplastov: sfarbenie kvetov a plodov a tým prilákanie opeľovačov a rozprašovačov semien.

Z proplastidov možno vytvoriť všetky typy plastidov. proplastidy- drobné organely obsiahnuté v meristematických tkanivách. Keďže plastidy majú spoločný pôvod, sú medzi nimi možné vzájomné premeny. Leukoplasty sa môžu zmeniť na chloroplasty (zelenanie hľúz zemiakov na svetle), chloroplasty - na chromoplasty (žltnutie listov a sčervenanie plodov). Transformácia chromoplastov na leukoplasty alebo chloroplasty sa považuje za nemožnú.

Ribozómy

1 - veľká podjednotka; 2 - malá podjednotka.

Ribozómy- nemembránové organely s priemerom asi 20 nm. Ribozómy pozostávajú z dvoch podjednotiek, veľkej a malej, na ktoré sa môžu disociovať. Chemickým zložením ribozómov sú proteíny a rRNA. Molekuly rRNA tvoria 50 – 63 % hmotnosti ribozómu a tvoria jeho štruktúrnu štruktúru. Existujú dva typy ribozómov: 1) eukaryotické (so sedimentačnými konštantami celého ribozómu - 80S, malá podjednotka - 40S, veľká - 60S) a 2) prokaryotické (v tomto poradí 70S, 30S, 50S).

Ribozómy eukaryotického typu obsahujú 4 molekuly rRNA a približne 100 molekúl proteínu, zatiaľ čo ribozómy prokaryotického typu obsahujú 3 molekuly rRNA a približne 55 molekúl proteínu. Počas biosyntézy proteínov môžu ribozómy „pracovať“ samostatne alebo sa môžu spájať do komplexov - polyribozómy (polyzómy). V takýchto komplexoch sú navzájom spojené jednou molekulou mRNA. Prokaryotické bunky majú iba ribozómy typu 70S. Eukaryotické bunky majú ribozómy typu 80S (hrubé ER membrány, cytoplazma) aj ribozómy typu 70S (mitochondrie, chloroplasty).

Eukaryotické ribozómové podjednotky sa tvoria v jadierku. Asociácia podjednotiek do celého ribozómu sa spravidla vyskytuje v cytoplazme počas biosyntézy proteínov.

Funkcia ribozómov: zostavenie polypeptidového reťazca (syntéza bielkovín).

cytoskelet

cytoskelet zložené z mikrotubulov a mikrofilamentov. Mikrotubuly sú cylindrické nerozvetvené štruktúry. Dĺžka mikrotubulov sa pohybuje od 100 µm do 1 mm, priemer je približne 24 nm a hrúbka steny je 5 nm. Základné chemická zložka- proteínový tubulín. Mikrotubuly sú zničené kolchicínom. Mikrofilamenty - vlákna s priemerom 5-7 nm, pozostávajú z aktínového proteínu. Mikrotubuly a mikrofilamenty tvoria v cytoplazme zložité spletence. Funkcie cytoskeletu: 1) určenie tvaru bunky, 2) podpora organel, 3) tvorba deliaceho vretienka, 4) účasť na pohyboch buniek, 5) organizácia toku cytoplazmy.

Obsahuje dva centrioly a centrosféru. Centriole je valec, ktorého stena je tvorená deviatimi skupinami troch zrastených mikrotubulov (9 tripletov), ​​vzájomne prepojených v určitých intervaloch priečnymi väzbami. Centrioly sú párové, kde sú navzájom umiestnené v pravom uhle. Pred delením buniek sa centrioly rozchádzajú na opačné póly a v blízkosti každého z nich sa objaví dcérska centriola. Tvoria deliace vreteno, ktoré prispieva k rovnomernej distribúcii genetického materiálu medzi dcérskymi bunkami. V bunkách vyšších rastlín (nahosemenné, krytosemenné) bunkové centrum nemá centrioly. Centrioly sú samoreprodukujúce sa organely cytoplazmy, vznikajú ako výsledok duplikácie už existujúcich centriolov. Funkcie: 1) zabezpečenie divergencie chromozómov k pólom bunky počas mitózy alebo meiózy, 2) centrum organizácie cytoskeletu.

Organely pohybu

Nie sú prítomné vo všetkých bunkách. Medzi pohybové organely patria mihalnice (ciliáty, epitel dýchacích ciest), bičíky (bičíkovce, spermie), pseudopódy (rizopódy, leukocyty), myofibrily ( svalové bunky) a pod.

Bičíky a mihalnice- organely vláknitej formy, predstavujú axonému ohraničenú membránou. Axonéma - valcová štruktúra; stenu valca tvorí deväť párov mikrotubulov, v jeho strede sú dva samostatné mikrotubuly. Na báze axonémy sa nachádzajú bazálne telieska reprezentované dvoma navzájom kolmými centriolami (každé bazálne teleso pozostáva z deviatich tripletov mikrotubulov, v jeho strede nie sú žiadne mikrotubuly). Dĺžka bičíka dosahuje 150 µm, riasinky sú niekoľkonásobne kratšie.

myofibrily pozostávajú z aktínových a myozínových myofilamentov, ktoré zabezpečujú kontrakciu svalových buniek.

Ísť do prednáška číslo 6"Eukaryotická bunka: cytoplazma, bunková stena, štruktúra a funkcie bunkových membrán"

Organely, to sú tiež organely, sú základom pre správny vývoj bunky. Sú trvalé, to znamená štruktúry, ktoré nikde nemiznú, ktoré majú určitú štruktúru, od ktorej priamo závisia funkcie, ktoré vykonávajú. Existujú tieto typy organel: dvojmembránové a jednomembránové. Štruktúra a funkcie bunkových organel si zasluhujú osobitnú pozornosť pri teoretickom a podľa možnosti aj v praktickom štúdiu, keďže tieto štruktúry napriek svojej malej veľkosti, nerozoznateľné bez mikroskopu, zabezpečujú zachovanie životaschopnosti všetkých orgánov bez výnimky a organizmu ako celý.

Dvojmembránové organely sú plastidy, bunkové jadro a mitochondrie. Jednomembránové - organely vakuolárneho systému, a to: eps, lyzozómy, Golgiho komplex (prístroj), rôzne vakuoly. Existujú aj nemembránové organely - to je bunkové centrum a ribozómy. Spoločnou vlastnosťou membránových typov organel je, že boli vytvorené z biologických membrán. Rastlinná bunka sa svojou štruktúrou líši od živočíšnej bunky, čo je v neposlednom rade uľahčené procesmi fotosyntézy. Schéma fotosyntetických procesov nájdete v príslušnom článku. Štruktúra a funkcie bunkových organel naznačujú, že na zabezpečenie ich bezproblémového fungovania je potrebné, aby každá z nich samostatne fungovala bez porúch.

Bunková stena alebo matrica sa skladá z celulózy a jej súvisiacej štruktúry, hemicelulózy, ako aj pektínov. Funkcie steny - ochrana proti negatívny vplyv zvonku, podpora, transport (prenos živín a vody z jednej časti stavebnej jednotky do druhej), nárazník.

Jadro je tvorené dvojitou membránou s priehlbinami - pórmi, nukleoplazmou obsahujúcou vo svojom zložení chromatín, jadierkami, v ktorých je uložená dedičná informácia.

Vakuola nie je nič iné ako fúzia EPS úsekov obklopených špecifickou membránou nazývanou tonoplast, ktorá reguluje proces nazývaný vylučovanie a jeho spätný chod – prísun potrebných látok.

EPR je kanál tvorený dvoma typmi membrán - hladkou a drsnou. Funkcie, ktoré EPR vykonáva, sú syntéza a transport.

Ribozómy - vykonávajú funkciu syntézy bielkovín.

Medzi hlavné organely patria: mitochondrie, plastidy, sférozómy, cytozómy, lyzozómy, peroxizómy, antigény a translozómy.

Tabuľka. Bunkové organely a ich funkcie

Táto tabuľka zohľadňuje všetky dostupné bunkové organely, rastlinné aj živočíšne.

Organoid (organella)	Štruktúra	Funkcie
Cytoplazma	Vnútornú polotekutú látku, základ bunkového prostredia, tvorí jemnozrnná štruktúra. Obsahuje jadro a sadu organel.	Interakcia medzi jadrom a organelami. Transport látok.
Core	Sférický alebo oválny tvar. Tvorí ho jadrový obal, pozostávajúci z dvoch membrán s pórmi. Existuje polotekutá báza nazývaná karyoplazma alebo bunková šťava. Chromatín alebo vlákna DNA tvoria husté štruktúry nazývané chromozómy. Jadierka sú najmenšie, zaoblené telá jadra.	Reguluje všetky procesy biosyntézy, ako je metabolizmus a energia, uskutočňuje prenos dedičnej informácie.Karyoplazma obmedzuje jadro od cytoplazmy, navyše umožňuje výmenu priamo medzi jadrom a cytoplazmou. DNA obsahuje dedičnú informáciu bunky, takže jadro je držiteľom všetkých informácií o tele. V jadierku sa syntetizuje RNA a proteíny, z ktorých sa následne tvoria ribozómy.
bunková membrána	Membrána je tvorená dvojitou vrstvou lipidov, ako aj bielkovín. V rastlinách je vonkajšia strana pokrytá ďalšou vrstvou vlákna.	Ochranný, zabezpečuje tvar buniek a bunkovú komunikáciu, odovzdáva potrebné látky do bunky a odvádza produkty látkovej výmeny. Vykonáva procesy fagocytózy a pinocytózy.
EPS (hladký a drsný)	Endoplazmatické retikulum je tvorené systémom kanálikov v cytoplazme. Hladký ER je zase tvorený hladkými membránami a drsný ER membránami pokrytými ribozómami.	Vykonáva syntézu bielkovín a niektorých ďalších organických látok a je tiež hlavným transportným systémom bunky.
Ribozómy	Procesy drsnej membrány eps sú guľovitého tvaru.	Hlavnou funkciou je syntéza bielkovín.
lyzozómy	Vezikula obklopená membránou.	Trávenie v bunke
Mitochondrie	Pokryté vonkajšími a vnútornými membránami. Vnútorná membrána má početné záhyby a výbežky nazývané cristae.	Syntetizuje molekuly ATP. Dodáva bunke energiu.
plastidy	Býk obklopený dvojitou membránou. Existujú bezfarebné (leukoplasty) zelené (chloroplasty) a červené, oranžové, žlté (chromoplasty)	Leukoplasty - akumulujú škrob Chloroplasty - podieľajú sa na procese fotosyntézy. Chromoplasty - Akumulácia karotenoidov.
Cell Center	Skladá sa z centriolov a mikrotubulov	Podieľa sa na tvorbe cytoskeletu. Účasť na procese delenia buniek.
Organely pohybu	Cilia, bičíky	Vykonávajte rôzne druhy pohybu
Golgiho komplex (prístroj)	Pozostáva z dutín, z ktorých sa oddeľujú bubliny rôznych veľkostí	Akumuluje látky, ktoré sú syntetizované samotnou bunkou. Použitie týchto látok alebo uvoľnenie do vonkajšieho prostredia.

Štruktúra jadra - video