Veda, ki proučuje zgradbo in delovanje celic, se imenuje citologija.

Celica- osnovna strukturna in funkcionalna enota živih bitij.

Celice so kljub svoji majhnosti zelo kompleksne. Notranja poltekoča vsebina celice se imenuje citoplazma.

Celično jedro

Celično jedro je najpomembnejši del celice.
Jedro je ločeno od citoplazme z lupino, sestavljeno iz dveh membran. Jedrska membrana vsebuje številne pore, tako da lahko različne snovi vstopajo v jedro iz citoplazme in obratno.
Notranja vsebina jedra se imenuje karioplazmo oz jedrski sok. Nahaja se v jedrnem soku kromatin in nukleolus.
Kromatin je veriga DNK. Če se celica začne deliti, se niti kromatina tesno navijejo v spiralo okoli posebnih beljakovin, kot niti na kolutu. Takšne goste formacije so jasno vidne pod mikroskopom in se imenujejo kromosomi.

Jedro vsebuje genetske informacije in nadzoruje življenje celice.

Nukleolus je gosto okroglo telo znotraj jedra. Običajno je v celičnem jedru od enega do sedem nukleolov. Jasno so vidni med celičnimi delitvami, med delitvijo pa se uničijo.

Funkcija nukleolov je sinteza RNA in beljakovin, iz katerih nastanejo posebni organeli - ribosomi.
Ribosomi sodelujejo pri biosintezi beljakovin. V citoplazmi se ribosomi najpogosteje nahajajo na hrapav endoplazmatski retikulum. Manj pogosto so prosto suspendirane v citoplazmi celice.

Endoplazmatski retikulum (ER) sodeluje pri sintezi celičnih beljakovin in transportu snovi znotraj celice.

Pomemben del snovi, ki jih sintetizira celica (beljakovine, maščobe, ogljikovi hidrati), se ne porabi takoj, ampak skozi kanale EPS vstopi za shranjevanje v posebne votline, položene v svojevrstne nize, "cisterne", in ločene od citoplazme z membrano. . Te votline se imenujejo Golgijev aparat (kompleks). Najpogosteje se cisterne Golgijevega aparata nahajajo blizu celičnega jedra.
Golgijev aparat sodeluje pri preoblikovanju celičnih beljakovin in sintetizira lizosomi- prebavni organeli celice.
Lizosomi So prebavni encimi, »zapakirani« v membranske vezikle, brsteče in razporejeni po citoplazmi.
V Golgijevem kompleksu se kopičijo tudi snovi, ki jih celica sintetizira za potrebe celotnega organizma in se iz celice odvajajo navzven.

Mitohondrije- energijski organeli celic. Pretvarjajo hranila v energijo (ATP) in sodelujejo pri dihanju celic.

Mitohondriji so prekriti z dvema membranama: zunanja membrana je gladka, notranja pa ima številne gube in izbokline - kriste.

Plazemska membrana

Da je celica enoten sistem, morajo biti vsi njeni deli (citoplazma, jedro, organeli) povezani. V ta namen se je v procesu evolucije razvil plazemska membrana, ki obdaja vsako celico in jo ločuje od zunanjega okolja. Zunanja membrana ščiti notranjo vsebino celice - citoplazmo in jedro - pred poškodbami, ohranja stalno obliko celice, zagotavlja komunikacijo med celicami, selektivno prepušča potrebne snovi v celico in odstranjuje presnovne produkte iz celice.

Zgradba membrane je v vseh celicah enaka. Osnova membrane je dvojna plast lipidnih molekul, v kateri se nahajajo številne beljakovinske molekule. Nekateri proteini se nahajajo na površini lipidne plasti, drugi prodirajo skozi obe plasti lipidov skozi in skozi.

Posebne beljakovine tvorijo najfinejše kanale, skozi katere lahko kalijevi, natrijevi, kalcijevi in ​​nekateri drugi ioni majhnega premera prehajajo v ali iz celice. Večji delci (molekule hranil – beljakovine, ogljikovi hidrati, lipidi) pa ne morejo skozi membranske kanale in vstopiti v celico z fagocitoza oz pinocitoza:

• Na mestu, kjer se delec hrane dotakne zunanje membrane celice, nastane vdolbina in delec vstopi v celico, obdano z membrano. Ta proces se imenuje fagocitoza (rastlinske celice so prekrite z gosto plastjo vlaken (celična membrana) na vrhu zunanje celične membrane in ne morejo zajemati snovi s fagocitozo).
• Pinocitoza se od fagocitoze razlikuje le po tem, da v tem primeru invaginacija zunanje membrane ne zajema trdnih delcev, temveč kapljice tekočine s snovmi, raztopljenimi v njej. To je eden glavnih mehanizmov za prodiranje snovi v celico.

Stalne celične strukture, celični organi, ki zagotavljajo opravljanje določenih funkcij v življenju celice - shranjevanje in prenos genetske informacije, prenos snovi, sinteza in pretvorba snovi in ​​energije, delitev, gibanje itd.

Na organoide (organele) celic evkariontov nanašati:

• kromosomi;
• celična membrana;
• mitohondrije;
• kompleks Golgi;
• Endoplazemski retikulum;
• ribosomi;
• mikrotubule;
• mikrofilamenti;
• lizosomi.

Živalske celice vsebujejo tudi centriole in mikrofibrile, rastlinske celice pa plastide, ki so edinstveni zanje.

Včasih se jedro kot celota uvršča med organele evkariontskih celic.

Prokarioti nimajo večine organelov, imajo le celično membrano in ribosome, ki se razlikujejo od citoplazemskih ribosomov evkariontskih celic.

Specializirane evkariontske celice imajo lahko kompleksne strukture, ki temeljijo na univerzalnih organelih, kot so mikrotubuli in centrioli – glavne sestavine bičkov in cilij. Mikrofibrili so osnova tono- in nevrofibril. Posebne strukture enoceličnih organizmov, kot so flagele in cilije (zgrajene na enak način kot v večceličnih celicah), opravljajo funkcijo organov gibanja.

V sodobni literaturi se pogosteje uporabljajo izrazi " organoidi "in" organele « se uporabljajo kot sinonimi.

Strukture, skupne živalskim in rastlinskim celicam

Primerjalne značilnosti RNA in DNA

Organela je majhna celična struktura, ki v sebi opravlja določene funkcije. Organele so vgrajene v citoplazmo. V kompleksnejših evkariontskih celicah so organeli pogosto obdani z lastno membrano. Tako kot notranji organi telesa so tudi organeli specializirani in opravljajo posebne funkcije, potrebne za normalno delovanje celic. Imajo širok spekter odgovornosti, od ustvarjanja energije do nadzora celične rasti in razmnoževanja.

Evkariontski organeli

Evkariontske celice so celice z jedrom. Jedro je pomemben organel, obdan z dvojno membrano, imenovano jedrska ovojnica, ki ločuje vsebino jedra od ostale celice. Evkariontske celice vsebujejo tudi različne celične organele. Primeri evkariontskih organizmov so živali, rastline in. in vsebujejo veliko enakih ali različnih organelov. V rastlinskih celicah najdemo tudi nekaj organelov, ki jih v živalskih celicah ni in obratno. Primeri glavnih organelov v rastlinskih in živalskih celicah vključujejo:

• - z membrano povezana struktura, ki vsebuje dedne (DNK) informacije in prav tako nadzoruje rast in razmnoževanje celice. Običajno je najpomembnejši organel v celici.
• , kot proizvajalci energije pretvarjajo energijo v oblike, ki jih celica lahko uporabi. Vključeni so tudi v druge procese, kot so delitev, rast itd.
• - obsežno mrežo cevk in žepov, ki sintetizirajo membrane, sekretorne beljakovine, ogljikove hidrate, lipide in hormone.
• - struktura, ki je odgovorna za proizvodnjo, shranjevanje in dostavo nekaterih celičnih snovi, zlasti iz endoplazmatskega retikuluma.
• - organele, sestavljene iz RNA in beljakovin in so odgovorne za biosintezo beljakovin. Ribosomi se nahajajo v citosolu ali so povezani z endoplazmatskim retikulumom.
• - Te membranske vrečke encimov predelujejo organski material celice s prebavljanjem celičnih makromolekul, kot so nukleinske kisline, polisaharidi, maščobe in beljakovine.
• , tako kot lizosomi, so vezani na membrano in vsebujejo encime. Pomagajo pri razstrupljanju alkohola, tvorbi žolčne kisline in razgradnji maščob.
• - zaprte strukture, napolnjene s tekočino, najpogosteje v rastlinskih celicah in glivah. Odgovorni so za širok spekter pomembnih funkcij, vključno s shranjevanjem hranil, razstrupljanjem in odstranjevanjem odpadkov.
• - plastidi, ki jih vsebujejo rastlinske celice, v živalskih celicah pa jih ni. Kloroplasti absorbirajo energijo sončne svetlobe za.
• - togo zunanjo steno, ki meji na plazemsko membrano v večini rastlinskih celic, ki zagotavlja oporo in zaščito celice.
• - cilindrične strukture najdemo v živalskih celicah in pomagajo organizirati sestavljanje mikrotubulov med...
• - lasu podobne tvorbe na zunanji strani nekaterih celic, ki izvajajo celično gibanje. Sestavljeni so iz specializiranih skupin mikrotubulov, imenovanih bazalna telesa.

Prokariontske celice

Prokariontske celice imajo manj kompleksno strukturo kot evkariontske celice. Nimajo jedra, kjer je DNK vezan na membrano. Prokariontska DNK se nahaja v predelu citoplazme, imenovanem nukleoid. Tako kot evkariontske celice imajo tudi prokariontske celice plazemsko membrano, celično steno in citoplazmo. Za razliko od evkariontov prokarionti ne vsebujejo membransko vezanih organelov. Imajo pa nekatere nemembranske organele, kot so ribosomi, flagele in plazmidi (krožne strukture DNK, ki niso vključene v razmnoževanje). Primeri prokariontskih celic so in.

Celica je en sam živ sistem, sestavljen iz dveh neločljivo povezanih delov - citoplazme in jedra (barvna tabela XII).

citoplazma- to je notranje poltekoče okolje, v katerem se nahajajo jedro in vsi organeli celice. Ima drobnozrnato strukturo, prepredeno s številnimi tankimi niti. Vsebuje vodo, raztopljene soli in organske snovi. Glavna funkcija citoplazme je združiti v eno in zagotoviti interakcijo jedra in vseh organelov celice.

Zunanja membrana obdaja celico s tanko plastjo, sestavljeno iz dveh plasti beljakovin, med katerima je maščobna plast. Prežet je s številnimi majhnimi porami, skozi katere poteka izmenjava ionov in molekul med celico in okoljem. Debelina membrane je 7,5-10 nm, premer por je 0,8-1 nm. V rastlinah se na vrhu oblikuje membrana iz vlaken. Glavne funkcije zunanje membrane so omejevanje notranjega okolja celice, njena zaščita pred poškodbami, uravnavanje pretoka ionov in molekul, odstranjevanje presnovnih produktov in sintetiziranih snovi (skrivnosti), povezovanje celic in tkiv (zaradi izrastkov in gub). ). Zunanja membrana zagotavlja prodiranje velikih delcev v celico s fagocitozo (glej razdelke v "Zoologiji" - "Protozoji", v "Anatomiji" - "Kri"). Na podoben način celica absorbira kapljice tekočine - pinocitoza (iz grškega "pino" - pijača).

Endoplazemski retikulum(EPS) je kompleksen sistem kanalov in votlin, sestavljenih iz membran, ki prodrejo skozi celotno citoplazmo. Obstajata dve vrsti EPS - zrnat (hrapav) in gladek. Na membranah zrnate mreže je veliko drobnih telesc - ribosomov; v gladki mreži jih ni. Glavna funkcija EPS je sodelovanje pri sintezi, kopičenju in transportu glavnih organskih snovi, ki jih proizvaja celica. Beljakovine se sintetizirajo v zrnatem EPS, ogljikovi hidrati in maščobe pa se sintetizirajo v gladkem EPS.

Ribosomi- majhna telesa s premerom 15-20 nm, sestavljena iz dveh delcev. V vsaki celici jih je več sto tisoč. Večina ribosomov se nahaja na membranah granularnega ER, nekateri pa se nahajajo v citoplazmi. Sestavljeni so iz beljakovin in r-RNA. Glavna funkcija ribosomov je sinteza beljakovin.

Mitohondrije- to so majhna telesa, velika 0,2-0,7 mikronov. Njihovo število v celici doseže več tisoč. Pogosto spreminjajo obliko, velikost in lokacijo v citoplazmi ter se premaknejo v svoj najaktivnejši del. Zunanji ovoj mitohondrija je sestavljen iz dveh troslojnih membran. Zunanja membrana je gladka, notranja membrana tvori številne izrastke, na katerih se nahajajo dihalni encimi. Notranja votlina mitohondrijev je napolnjena s tekočino, v kateri so ribosomi, DNK in RNK. Novi mitohondriji nastanejo, ko se stari delijo. Glavna naloga mitohondrijev je sinteza ATP. Sintetizirajo majhno količino beljakovin, DNA in RNA.

Plastidi značilen le za rastlinske celice. Obstajajo tri vrste plastidov - kloroplasti, kromoplasti in levkoplasti. Sposobni so medsebojnega prehajanja drug v drugega. Plastidi se razmnožujejo s cepitvijo.

kloroplasti(60) so zelene barve in ovalne oblike. Njihova velikost je 4-6 mikronov. S površine je vsak kloroplast omejen z dvema troslojnima membranama - zunanjo in notranjo. V notranjosti je napolnjena s tekočino, v kateri je več deset posebnih, med seboj povezanih valjastih struktur - grana, pa tudi ribosomi, DNK in RNK. Vsaka grana je sestavljena iz več ducatov ploščatih membranskih vrečk, nameščenih ena na drugo. V prerezu ima okroglo obliko, njegov premer je 1 mikron. Ves klorofil je skoncentriran v njih; v njih poteka fotosinteza. Nastali ogljikovi hidrati se najprej kopičijo v kloroplastu, nato preidejo v citoplazmo, iz nje pa v druge dele rastline.

Kromoplasti določi rdeče, oranžne in rumene barve cvetov, plodov in jesenskega listja. Imajo obliko večplastnih kristalov, ki se nahajajo v citoplazmi celice.

levkoplasti brezbarven. Nahajajo se v neobarvanih delih rastlin (stebla, gomolji, korenine) in so okrogle ali paličaste oblike (velike 5-6 mikronov). V njih se odlagajo rezervne snovi.

Celični center najdemo v celicah živali in nižjih rastlin. Sestavljen je iz dveh majhnih valjev - centriolov (premera približno 1 µm), ki se nahajata pravokotno drug na drugega. Njihove stene so sestavljene iz kratkih cevi, votlina je napolnjena s poltekočo snovjo. Njihova glavna vloga je tvorba vretena in enakomerna porazdelitev kromosomov med hčerinskimi celicami.

Golgijev kompleks je dobil ime po italijanskem znanstveniku, ki ga je prvi odkril v živčnih celicah. Ima raznoliko obliko in je sestavljen iz votlin, omejenih z membranami, cevi, ki segajo iz njih, in veziklov, ki se nahajajo na njihovih koncih. Glavna funkcija je kopičenje in izločanje organskih snovi, sintetiziranih v endoplazmatskem retikulumu, tvorba lizosomov.

Lizosomi- okrogla telesa s premerom približno 1 mikrona. Na površini je lizosom omejen s troslojno membrano, v njej je kompleks encimov, ki lahko razgrajujejo ogljikove hidrate, maščobe in beljakovine. V celici je več deset lizosomov. V Golgijevem kompleksu nastanejo novi lizosomi. Njihova glavna naloga je prebava hrane, ki je prišla v celico s fagocitozo, in odstranjevanje odmrlih organelov.

Organoidi gibanja- bički in migetalke - so celični izrastki in imajo enako zgradbo pri živalih in rastlinah (njihov skupni izvor). Gibanje večceličnih živali zagotavljajo mišične kontrakcije. Glavna strukturna enota mišične celice so miofibrile - tanke filamente, dolge več kot 1 cm, premera 1 mikrona, ki se nahajajo v snopih vzdolž mišičnega vlakna.

Celične vključitve- ogljikovi hidrati, maščobe in beljakovine - spadajo med nestalne sestavine celice. Občasno se sintetizirajo, kopičijo v citoplazmi kot rezervne snovi in ​​se uporabljajo v procesu vitalne dejavnosti telesa.

Ogljikovi hidrati so skoncentrirani v škrobnih zrnih (pri rastlinah) in glikogenu (pri živalih). Veliko jih je v jetrnih celicah, gomoljih krompirja in drugih organih. Maščobe se v obliki kapljic kopičijo v rastlinskih semenih, podkožju, vezivu itd. Beljakovine se v obliki zrnc odlagajo v živalskih jajcih, semenih rastlin in drugih organih.

Jedro- eden najpomembnejših organelov celice. Od citoplazme ga ločuje jedrska ovojnica, sestavljena iz dveh troslojnih membran, med katerima je ozek trak poltekoče snovi. Skozi pore jedrne membrane poteka izmenjava snovi med jedrom in citoplazmo. Votlina jedra je napolnjena z jedrnim sokom. Vsebuje nukleolus (eno ali več), kromosome, DNA, RNA, beljakovine in ogljikove hidrate. Nukleolus je okroglo telo velikosti od 1 do 10 mikronov ali več; sintetizira RNA. Kromosomi so vidni samo v celicah, ki se delijo. V interfaznem (nedelljivem) jedru so prisotni v obliki tankih dolgih niti kromatina (povezave DNA-protein). Vsebujejo dedne informacije. Število in oblika kromosomov pri vsaki živalski in rastlinski vrsti sta strogo določeni. Somatske celice, ki sestavljajo vse organe in tkiva, vsebujejo diploiden (dvojni) nabor kromosomov (2n); spolne celice (gamete) - haploidni (enojni) nabor kromosomov (n). Diploidni nabor kromosomov v jedru somatske celice nastane iz parnih (identičnih) homologni kromosomi. Kromosomi različnih parov (nehomologno) se med seboj razlikujejo po obliki, lokaciji centromere in sekundarne zožitve.

Prokarioti- to so organizmi z majhnimi, primitivno urejenimi celicami, brez jasno izraženega jedra. Sem spadajo modrozelene alge, bakterije, fagi in virusi. Virusi so molekule DNA ali RNA, prevlečene z beljakovinsko ovojnico. So tako majhne, ​​da jih je mogoče videti le z elektronskim mikroskopom. Nimajo citoplazme, mitohondrijev in ribosomov, zato ne morejo sintetizirati beljakovin in energije, potrebne za svoje življenje. Ko so enkrat v živi celici in uporabljajo tuje organske snovi in ​​energijo, se razvijajo normalno.

evkarionti- organizmi z večjimi tipičnimi celicami, ki vsebujejo vse glavne organele: jedro, endoplazmatski retikulum, mitohondrije, ribosome, Golgijev kompleks, lizosome in druge. Evkarionti vključujejo vse druge rastlinske in živalske organizme. Njihove celice imajo podobno strukturo, kar prepričljivo dokazuje enotnost njihovega izvora.

1) Glavni organeli rastlinske celice, razvrstitev in funkcije.

2) Razvrstitev listov:

• preprosto - ena listna plošča;
• kompleks - več listnih plošč z lastnim pecljem, ki sedijo na skupni osi - rachis.

Sestavljeni listi: A – neparipernati; B – pari pernati; B – trilistni; G – dlanasta spojina; D – dvojno paro pernato; E – dvojno neparipinnate;

Vrste disekcije plošč:

Razvrstitev preprostih listov. Splošni diagram oblik listov:

Glavne vrste konic, podstavkov in robov listnih plošč: A – vrhovi: 1 – zašiljeni; 2 – koničast; 3 – dolgočasno; 4 – zaokrožen; 5 – prisekan; 6 - zarezan; 7 – koničast; B – baze: 1 – ozka klinasta; 2 – klinasto oblikovan; 3 – širok klinast; 4 – navzdol; 5 – prisekan; 6 – zaokrožen; 7 – zarezan; 8 – v obliki srca; B – listni rob: 1 – nazobčan; 2 – dvojno nazobčan; 3 - zobati; 4 – krenat; 5 – zarezan; 6 – trdno.

Glavne vrste žilanja listov kritosemenk: 1 – pernati; 2 – pernato; 3 – pernato; 4 – prstni rob; 5 – v obliki prstne zanke; 6 – vzporedni; 7 – dlančni retikularni; 8 – ločna.

Načini pritrditve listov na steblo:
Dolgopecljati, sedeči, vaginalni, preluknjani, kratkopecljati, upognjeni.

3) Rosaceae. Oblike: drevesa, grmi, trave. Ks je paličasta rastlina, veliko zelnatih rastlin ima korenike. Steblo je pokončno, nekatere so skrajšane z viticami, druge imajo trne. List: preprost in zapleten s stipulami

Formula: navaden, dvospolni

Dvospolni Ca 5 Co 5 A ∞ G 1-∞ (periantija nad plodiščem).

Inflorescenca corymb, raceme, enojna, dežnikasta

Sadna koščica, oreh, jagodičje

Poddružine: spiraea (spirea, poljščina, volzhanka), šipek (šipek, malina, robida, bombaž, gozdna jagoda, jagoda), jabolko (jabolko, hruška, rowan, kutina, glog), sliva (češnja, sliva, marelica, breskev) , ptičja češnja , mandlji)

Pomen: hrana, lek (chipovn), dek (vrtnica, spirea)