Organoidi – stalne in bistvene sestavine celic; specializirana področja celične citoplazme, ki imajo specifično strukturo in opravljajo specifične funkcije v celici. Obstajajo splošni in posebni organoidi.

Splošni organeli so prisotni v večini celic (endoplazmatski retikulum, mitohondriji, plastidi, Golgijev kompleks, lizosomi, vakuole, celični center, ribosomi). Organele za posebne namene so značilne le za specializirane celice (miofibrile, flagele, migetalke, kontraktilne in prebavne vakuole). Organele (z izjemo ribosomov in celičnega središča) imajo membransko zgradbo.

Endoplazmatski retikulum (ER) – To je razvejan sistem med seboj povezanih votlin, cevi in ​​kanalov, ki jih tvorijo elementarne membrane in prodirajo skozi celotno debelino celice. Leta 1943 ga je odprl Porter. V celicah z intenzivno presnovo je še posebej veliko kanalov endoplazmatskega retikuluma. V povprečju obseg EPS znaša od 30 % do 50 % celotne prostornine celice. EPS je labilen. Oblika notranjih praznin in kana

ribe, njihova velikost, mesto v celici in količina se tekom življenja spreminjajo. Celica je bolj razvita pri živalih. ER je morfološko in funkcionalno povezan z mejno plastjo citoplazme, jedrno ovojnico, ribosomi, Golgijevim kompleksom in vakuolami ter skupaj z njimi tvori enoten funkcionalni in strukturni sistem za presnovo in energijo ter gibanje snovi znotraj celice. . Mitohondriji in plastidi se kopičijo v bližini endoplazmatskega retikuluma.

Obstajata dve vrsti EPS: grobi in gladki. Encimi sistemov za sintezo maščob in ogljikovih hidratov so lokalizirani na membranah gladkega (agranularnega) ER: tukaj poteka sinteza ogljikovih hidratov in skoraj vseh celičnih lipidov. Membrane gladke različice endoplazmatskega retikuluma prevladujejo v celicah lojnic, jeter (sinteza glikogena) in v celicah z visoko vsebnostjo hranil (semena rastlin). Ribosomi se nahajajo na membrani grobega (zrnatega) EPS, kjer poteka biosinteza beljakovin. Nekateri proteini, ki jih sintetizirajo, so vključeni v membrano endoplazmatskega retikuluma, ostali pa vstopijo v lumen njegovih kanalov, kjer se pretvorijo in prenesejo v Golgijev kompleks. Posebno veliko hrapavih membran je v žleznih celicah in živčnih celicah.

riž. Hrapav in gladek endoplazmatski retikulum.

riž. Transport snovi skozi sistem jedro – endoplazmatski retikulum (ER) – kompleks Golgi.

Funkcije endoplazmatskega retikuluma:

1) sinteza beljakovin (groba EPS), ogljikovih hidratov in lipidov (gladka EPS);

2) transport snovi, ki vstopajo v celico in so na novo sintetizirane;

3) delitev citoplazme na predelke (kompartmente), ki zagotavljajo prostorsko ločitev encimskih sistemov, potrebnih za njihov zaporedni vstop v biokemične reakcije.

Mitohondrije – so prisotni v skoraj vseh vrstah celic eno- in večceličnih organizmov (z izjemo eritrocitov sesalcev). Njihovo število v različnih celicah je različno in je odvisno od stopnje funkcionalne aktivnosti celice. V podganji jetrni celici jih je okoli 2500, v moški reproduktivni celici nekaterih mehkužcev pa 20 - 22. Več jih je v prsni mišici letečih ptic kot v prsni mišici neletečih ptic.

Mitohondriji imajo obliko sferičnih, ovalnih in valjastih teles. Dimenzije so 0,2 - 1,0 mikronov v premeru in do 5 - 7 mikronov v dolžino.

riž. Mitohondrije.

Dolžina nitastih oblik doseže 15-20 mikronov. Na zunaj so mitohondrije omejeni z gladko zunanjo membrano, ki je po sestavi podobna plazmalemi. Notranja membrana tvori številne izrastke - kriste - in vsebuje številne encime, ATP-some (gobasta telesa), ki sodelujejo v procesih pretvorbe energije hranil v energijo ATP. Število krist je odvisno od funkcije celice. V mišičnih mitohondrijih je veliko krist, ki zasedajo celotno notranjo votlino organele. V mitohondrijih embrionalnih celic so kriste redke. Pri rastlinah imajo izrastki notranje membrane pogosto obliko cevi. Mitohondrijska votlina je napolnjena z matrico, ki vsebuje vodo, mineralne soli, encimske beljakovine in aminokisline. Mitohondriji imajo avtonomen sistem za sintezo beljakovin: krožno molekulo DNA, različne vrste RNA in ribosome, ki so manjši od tistih v citoplazmi.

Mitohondriji so tesno povezani z membranami endoplazmatskega retikuluma, katerih kanali se pogosto odpirajo neposredno v mitohondrije. Z naraščajočo obremenitvijo organa in intenziviranjem sintetičnih procesov, ki zahtevajo energijo, postanejo stiki med EPS in mitohondriji še posebej številni. Število mitohondrijev se lahko s cepitvijo hitro poveča. Sposobnost razmnoževanja mitohondrijev je posledica prisotnosti v njih molekule DNK, ki spominja na krožni kromosom bakterij.

Funkcije mitohondrijev:

1) sinteza univerzalnega vira energije - ATP;

2) sinteza steroidnih hormonov;

3) biosinteza specifičnih proteinov.

Plastidi - organele z membransko strukturo, značilne samo za rastlinske celice. V njih potekajo procesi sinteze ogljikovih hidratov, beljakovin in maščob. Glede na vsebnost pigmentov jih delimo v tri skupine: kloroplaste, kromoplaste in levkoplaste.

Kloroplasti imajo razmeroma stalno eliptično ali lečasto obliko. Največji premer je 4-10 mikronov. Število v celici se giblje od nekaj enot do več deset. Njihova velikost, intenzivnost barve, število in lokacija v celici so odvisni od svetlobnih pogojev, vrste in fiziološkega stanja rastlin.

riž. Kloroplast, struktura.

To so beljakovinsko-lipidna telesa, sestavljena iz 35-55% beljakovin, 20-30% lipidov, 9% klorofila, 4-5% karotenoidov, 2-4% nukleinskih kislin. Količina ogljikovih hidratov je različna; odkrita je bila določena količina mineralnih snovi: klorofil - ester organske dibazične kisline - klorofilin in organski alkoholi - metil (CH 3 OH) in fitol (C 20 H 39 OH). V višjih rastlinah je klorofil a vedno prisoten v kloroplastih - ima modro-zeleno barvo in klorofil b - rumeno-zelen; Poleg tega je vsebnost klorofila nekajkrat večja.

Kloroplasti poleg klorofila vključujejo pigmente - karoten C 40 H 56 in ksantofil C 40 H 56 O 2 ter nekatere druge pigmente (karotenoidi). V zelenem listu so rumeni sateliti klorofila prikriti s svetlejšo zeleno barvo. Jeseni, ko listje odpade, pa se pri večini rastlin klorofil uniči in takrat se zazna prisotnost karotenoidov v listu – list porumeni.

Kloroplast je prekrit z dvojno lupino, sestavljeno iz zunanje in notranje membrane. Notranja vsebina - stroma - ima lamelarno (lamelno) strukturo. V brezbarvni stromi se razlikujejo grana - zelena telesa, 0,3 - 1,7 μm. So skupek tilakoidov - zaprtih telesc v obliki ploščatih veziklov ali diskov membranskega izvora. Klorofil v obliki monomolekularne plasti se nahaja med beljakovinskimi in lipidnimi plastmi v tesni povezavi z njimi. Prostorska razporeditev pigmentnih molekul v membranskih strukturah kloroplastov je zelo ustrezna in ustvarja optimalne pogoje za najučinkovitejšo absorpcijo, prenos in uporabo sevalne energije. Lipidi tvorijo brezvodne dielektrične plasti kloroplastnih membran, ki so potrebne za delovanje transportne verige elektronov. Vlogo povezav v verigi prenosa elektronov opravljajo beljakovine (citokromi, plastokinoni, feredoksin, plastocianin) in posamezni kemični elementi - železo, mangan itd. Število zrn v kloroplastu je od 20 do 200. Med zrni, ki jih povezujejo med seboj, se nahajajo stromalne lamele. Zrnate lamele in stromalne lamele imajo membransko zgradbo.

Notranja struktura kloroplasta omogoča prostorsko ločevanje številnih in raznolikih reakcij, ki skupaj sestavljajo vsebino fotosinteze.

Kloroplasti, tako kot mitohondriji, vsebujejo specifično RNK in DNK, pa tudi manjše ribosome in celoten molekularni arzenal, potreben za biosintezo beljakovin. Ti organeli imajo zadostno količino mRNA, da zagotovijo največjo aktivnost sistema za sintezo beljakovin. Hkrati pa vsebujejo tudi dovolj DNK za kodiranje določenih proteinov. Razmnožujejo se z delitvijo, s preprosto zožitvijo.

Ugotovljeno je bilo, da lahko kloroplasti spreminjajo svojo obliko, velikost in položaj v celici, to pomeni, da se lahko samostojno gibljejo (kloroplastni taksi). V njih so našli dve vrsti kontraktilnih beljakovin, zaradi katerih očitno pride do aktivnega gibanja teh organelov v citoplazmi.

Kromoplasti so zelo razširjeni v generativnih organih rastlin. Z rumeno, oranžno in rdečo obarvajo cvetne liste rož (metulica, dalija, sončnica) in plodov (paradižnik, jerebika, šipek). V vegetativnih organih so kromoplasti veliko manj pogosti.

Barva kromoplastov je posledica prisotnosti karotenoidov - karotena, ksantofila in likopena, ki so v plastidih v različnih stanjih: v obliki kristalov, lipoidne raztopine ali v kombinaciji z beljakovinami.

Kromoplasti imajo v primerjavi s kloroplasti enostavnejšo strukturo – manjka jim lamelarna zgradba. Kemična sestava je tudi drugačna: pigmenti - 20-50%, lipidi do 50%, beljakovine - približno 20%, RNA - 2-3%. To kaže na manjšo fiziološko aktivnost kloroplastov.

Leukoplasti ne vsebujejo pigmentov in so brezbarvni. Ti najmanjši plastidi so okrogli, jajčasti ali paličasti. V celici so pogosto združeni okoli jedra.

Notranja struktura je v primerjavi s kloroplasti še manj diferencirana. Izvajajo sintezo škroba, maščob in beljakovin. V skladu s tem ločimo tri vrste levkoplastov - amiloplaste (škrob), oleoplaste (rastlinska olja) in proteoplaste (beljakovine).

Levkoplasti nastanejo iz proplastidov, s katerimi so podobni po obliki in zgradbi, razlikujejo se le po velikosti.

Vsi plastidi so med seboj genetsko povezani. Nastanejo iz proplastidov – drobnih brezbarvnih citoplazemskih tvorb, ki so po videzu podobne mitohondrijem. Proplastide najdemo v sporah, jajčecih in celicah embrionalnih rastnih točk. Neposredno iz proplastidov nastanejo kloroplasti (na svetlobi) in levkoplasti (na temi), iz njih pa se razvijejo kromoplasti, ki so končni produkt v evoluciji plastidov v celici.

Golgijev kompleks - prvi je leta 1898 odkril italijanski znanstvenik Golgi v živalskih celicah. To je sistem notranjih votlin, cistern (5-20), ki se nahajajo blizu in vzporedno drug z drugim, ter velikih in majhnih vakuol. Vse te formacije imajo membransko strukturo in so specializirani deli endoplazmatskega retikuluma. V živalskih celicah je Golgijev kompleks bolje razvit kot v rastlinskih celicah; pri slednjih se imenuje diktiosomi.

riž. Struktura Golgijevega kompleksa.

Proteini in lipidi, ki vstopajo v lamelarni kompleks, so podvrženi različnim transformacijam, se kopičijo, sortirajo, pakirajo v sekretorne vezikle in se transportirajo do cilja: do različnih struktur v celici ali zunaj celice. Membrane Golgijevega kompleksa sintetizirajo tudi polisaharide in tvorijo lizosome. V celicah mlečne žleze je Golgijev kompleks vključen v tvorbo mleka, v jetrnih celicah pa žolča.

Funkcije Golgijevega kompleksa:

1) koncentracija, dehidracija in zbijanje beljakovin, maščob, polisaharidov in snovi, sintetiziranih v celici in prejetih od zunaj;

2) sestavljanje kompleksnih kompleksov organskih snovi in ​​njihova priprava za odstranitev iz celice (celuloza in hemiceluloza v rastlinah, glikoproteini in glikolipidi v živalih);

3) sinteza polisaharidov;

4) tvorba primarnih lizosomov.

Lizosomi - majhna ovalna telesa s premerom 0,2-2,0 mikronov. Osrednji položaj zavzema vakuola, ki vsebuje 40 (po različnih virih 30-60) hidrolitskih encimov, ki lahko v kislem okolju (pH 4,5-5) razgradijo beljakovine, nukleinske kisline, polisaharide, lipide in druge snovi.

Okoli te votline je stroma, na zunanji strani prekrita z osnovno membrano. Razgradnjo snovi s pomočjo encimov imenujemo liza, zato organel imenujemo lizosom. Tvorba lizosomov poteka v kompleksu Golgi. Primarni lizosomi se neposredno približajo pinocitotičnim ali fagocitotičnim vakuolam (endosomom) in izlijejo svojo vsebino v njihovo votlino, pri čemer tvorijo sekundarne lizosome (fagosome), znotraj katerih poteka prebava snovi. Produkti lize vstopajo v citoplazmo skozi lizosomsko membrano in se vključijo v nadaljnji metabolizem. Sekundarni lizosomi z ostanki neprebavljenih snovi se imenujejo rezidualna telesca. Primer sekundarnih lizosomov so prebavne vakuole praživali.

Funkcije lizosomov:

1) znotrajcelična prebava makromolekul hrane in tujih sestavin, ki vstopajo v celico med pinealno in fagocitozo, kar celici zagotavlja dodatne surovine za biokemične in energetske procese;

2) med postom lizosomi prebavijo nekatere organele in nekaj časa napolnijo zalogo hranil;

3) uničenje začasnih organov zarodkov in ličink (rep in škrge v žabi) v procesu postembrionalnega razvoja;

riž. Tvorba lizosoma

Vakuole – votline v citoplazmi rastlinskih celic in protistov, napolnjene s tekočino. Imajo obliko veziklov, tankih tubulov in drugih. Vakuole nastanejo iz podaljškov endoplazmatskega retikuluma in veziklov Golgijevega kompleksa kot najtanjših votlin, nato pa se z rastjo celice in kopičenjem presnovnih produktov njihov volumen povečuje in število zmanjšuje. Razvita, oblikovana celica ima običajno eno veliko vakuolo, ki zavzema osrednji položaj.

Vakuole rastlinskih celic so napolnjene s celičnim sokom, ki je vodna raztopina organskih (jabolčna, oksalna, citronska kislina, sladkorji, inulin, aminokisline, beljakovine, tanini, alkaloidi, glukozidi) in mineralnih (nitrati, kloridi, fosfati) snovi.

Pri protistih najdemo prebavne vakuole in kontraktilne vakuole.

Funkcije vakuol:

1) skladiščenje rezervnih hranil in posod za izločke (v rastlinah);

2) določanje in vzdrževanje osmotskega tlaka v celicah;

3) zagotavljajo znotrajcelično prebavo v protistih.

riž. Celični center.

Celični center običajno se nahaja v bližini jedra in je sestavljen iz dveh centriolov, ki sta pravokotna drug na drugega in ju obdaja sevalna krogla. Vsak centriol je votlo valjasto telo 0,3-0,5 µm dolgo in 0,15 µm dolgo, katerega steno tvori 9 trojčkov mikrotubulov. Če centriol leži na dnu cilium ali flagellum, potem se imenuje bazalno telo.

Pred delitvijo se centrioli razhajajo na nasprotna pola in blizu vsakega od njih se pojavi hčerinski centriol. Iz centriolov, ki se nahajajo na različnih polih celice, nastanejo mikrotubuli, ki rastejo drug proti drugemu. Tvorijo mitotično vreteno, ki spodbuja enakomerno porazdelitev genskega materiala med hčerinskimi celicami in so središče citoskeletne organizacije. Nekatere niti vretena so pritrjene na kromosome. V celicah višjih rastlin celično središče nima centriolov.

Centrioli so samopodvajajoči se organeli citoplazme. Nastanejo kot posledica podvajanja obstoječih. To se zgodi, ko se centrioli ločijo. Nezreli centriol vsebuje 9 posameznih mikrotubulov; Očitno je vsaka mikrotubula predloga za sestavljanje trojčkov, značilnih za zrel centriol.

Centrosom je značilen za živalske celice, nekatere glive, alge, mahove in praproti.

Funkcije celičnega središča:

1) nastanek delitvenih polov in nastanek vretenastih mikrotubulov.

Ribosomi - majhne sferične organele, od 15 do 35 nm. Sestavljeni so iz dveh podenot, velike (60S) in male (40S). Vsebuje približno 60% beljakovin in 40% ribosomske RNA. Molekule rRNA tvorijo njeno strukturno ogrodje. Večina beljakovin je specifično vezanih na določene regije rRNA. Nekatere beljakovine so vključene v ribosome le med biosintezo beljakovin. Ribosomske podenote nastajajo v nukleolih. in skozi pore v jedrni ovojnici vstopijo v citoplazmo, kjer se nahajajo bodisi na EPA membrani, bodisi na zunanji strani jedrne ovojnice ali prosto v citoplazmi. Najprej se na nukleolarni DNA sintetizirajo rRNA, ki se nato prekrijejo z ribosomskimi proteini, ki prihajajo iz citoplazme, razcepijo na zahtevano velikost in tvorijo ribosomske podenote. V jedru ni popolnoma oblikovanih ribosomov. Kombinacija podenot v celoten ribosom se pojavi v citoplazmi, običajno med biosintezo beljakovin. V primerjavi z mitohondriji, plastidi in prokariontskimi celicami so ribosomi v citoplazmi evkariontskih celic večji. Lahko združijo 5-70 enot v polisome.

Funkcije ribosomov:

1) sodelovanje pri biosintezi beljakovin.

riž. 287. Ribosom: 1 - majhna podenota; 2 - velika podenota.

Cilia, bički – izrastki citoplazme, prekriti z osnovno membrano, pod katerim je 20 mikrotubulov, ki tvorijo 9 parov vzdolž periferije in dva enojna v središču. Na dnu cilij in bičkov so bazalna telesa. Dolžina flagele doseže 100 µm. Cilije so kratke - 10-20 mikronov - bički. Gibanje bičkov je v obliki vijaka, gibanje cilij pa v obliki vesla. Zahvaljujoč migetalkam in bičkom se premikajo bakterije, protisti, ciliirane živali, premikajo se delci ali tekočine (migetalke ciliiranega epitelija dihalnih poti, jajčne cevi) in zarodne celice (spermatozoidi).

riž. Zgradba bičkov in cilij pri evkariontih

Vključki - začasne sestavine citoplazme, ki se pojavljajo in izginjajo. Praviloma so v celicah v določenih fazah življenjskega cikla. Specifičnost vključkov je odvisna od specifičnosti ustreznih tkivnih celic in organov. Vključke najdemo predvsem v rastlinskih celicah. Lahko se pojavijo v hialoplazmi, različnih organelih, redkeje v celični steni.

Funkcionalno so vključki bodisi spojine, ki so začasno odstranjene iz celičnega metabolizma (rezervne snovi - škrobna zrna, lipidne kapljice in beljakovinske usedline) bodisi končni produkti presnove (kristali določenih snovi).

Škrobna zrna. To so najpogostejši vključki rastlinskih celic. Škrob je v rastlinah shranjen izključno v obliki škrobnih zrn. Nastajajo le v stromi plastid živih celic. Med fotosintezo nastanejo zeleni listi asimilacija, oz primarniškrob. Asimilativni škrob se ne kopiči v listih in se hitro hidrolizira v sladkorje, teče v dele rastline, v katerih se kopiči. Tam spremeni nazaj v škrob, ki se imenuje sekundarni. Sekundarni škrob nastaja tudi neposredno v gomoljih, korenikah, semenih, torej tam, kjer se skladišči. Potem ga pokličejo rezervni. Imenujejo se levkoplasti, ki kopičijo škrob amiloplastov. Še posebej bogata s škrobom so semena, podzemni poganjki (gomolji, čebulice, korenike) in parenhim prevodnih tkiv korenin in stebel lesnatih rastlin.

Lipidne kapljice. Najdemo ga v skoraj vseh rastlinskih celicah. Z njimi so najbolj bogata semena in plodovi. Maščobna olja v obliki lipidnih kapljic so druga najpomembnejša oblika rezervnih hranil (za škrobom). Semena nekaterih rastlin (sončnice, bombaž itd.) lahko kopičijo do 40 % olja glede na maso suhe snovi.

Kapljice lipidov se praviloma kopičijo neposredno v hialoplazmi. So sferična telesa, običajno submikroskopske velikosti. Kapljice lipidov se lahko kopičijo tudi v levkoplastih, ki se imenujejo elaioplasti.

Proteinski vključki nastajajo v različnih organelih celice v obliki amorfnih ali kristaliničnih usedlin različnih oblik in struktur. Najpogosteje se kristali nahajajo v jedru – v nukleoplazmi, včasih v perinuklearnem prostoru, redkeje v hialoplazmi, stromi plastida, v podaljških cistern ER, peroksisomskem matriksu in mitohondrijih. Vakuole vsebujejo tako kristalne kot amorfne beljakovinske vključke. Največje količine beljakovinskih kristalov se nahajajo v skladiščnih celicah suhih semen v obliki t.i. alevron 3 zrna oz beljakovinska telesa.

Skladiščne beljakovine sintetizirajo ribosomi med razvojem semen in se odlagajo v vakuole. Ko semena dozorijo, kar spremlja dehidracija, se beljakovinske vakuole izsušijo in beljakovina kristalizira. Zaradi tega se v zrelem suhem semenu beljakovinske vakuole spremenijo v beljakovinska telesa (alevronska zrna).

Rastlina, tako kot vsak živ organizem, je sestavljena iz celic, vsako celico pa celica tudi generira. Celica je najenostavnejša in bistvena enota živega bitja, je njegov element, osnova zgradbe, razvoja in vseh vitalnih funkcij organizma.

Obstajajo rastline, zgrajene iz ene same celice. Sem spadajo enocelične alge in enocelične glive. Običajno so to mikroskopski organizmi, obstajajo pa tudi precej veliki enocelični (dolžina enoceličnih alg acetabularia doseže 7 cm). Večina rastlin, ki jih srečamo v vsakdanjem življenju, je večceličnih organizmov, sestavljenih iz velikega števila celic. Na primer, v enem listu lesne rastline jih je približno 20.000.000. Če ima drevo 200.000 listov (in to je zelo realna številka), potem je število celic v celem drevesu 4.000.000.000 vsebuje 15-krat več celic.

Rastline, razen nekaterih nižjih, sestavljajo organi, od katerih vsak opravlja svojo funkcijo v telesu. Na primer, pri cvetočih rastlinah so organi korenina, steblo, list, cvet. Vsak organ je običajno zgrajen iz več tkiv. Tkivo je skupek celic, ki so si podobne po zgradbi in funkciji. Celice vsakega tkiva imajo svojo posebnost. Z opravljanjem dela po svoji specialnosti prispevajo k življenju celotne rastline, ki je sestavljena iz kombinacije in interakcije različnih vrst dela različnih celic, organov in tkiv.

Glavne, najpogostejše sestavine, iz katerih so zgrajene celice, so jedro, citoplazma s številnimi organeli različnih zgradb in funkcij, membrana in vakuola. Membrana pokriva zunanji del celice, pod njo je citoplazma, v njej je jedro in ena ali več vakuol. Tako zgradba kot lastnosti celic v različnih tkivih se močno razlikujejo zaradi njihove različne specializacije. Naštete glavne sestavine in organele so v njih različno razvite, imajo različne strukture, včasih pa je ena ali druga komponenta lahko popolnoma odsotna.

Glavne skupine tkiv, iz katerih so zgrajeni vegetativni (ki niso neposredno povezani z razmnoževanjem) organi višje rastline, so: pokrovna, bazalna, mehanska, prevodna, izločevalna, meristematska. Vsaka skupina običajno vključuje več tkiv, ki imajo podobno specializacijo, vendar je vsako na svoj način zgrajeno iz določene vrste celice. Tkiva v organih niso izolirana druga od druge, temveč tvorijo sisteme tkiv, v katerih se izmenjujejo elementi posameznih tkiv. Les je torej sistem mehanskega in prevodnega, včasih tudi osnovnega tkiva.

V rastlinski celici je treba razlikovati med celično membrano in vsebino. Glavne vitalne lastnosti so lastne vsebini celice - protoplastu. Poleg tega je za odraslo rastlinsko celico značilna prisotnost vakuole - votline, napolnjene s celičnim sokom. Protoplast je sestavljen iz jedra, citoplazme in velikih organelov, ki so vanj vključeni, vidni pod svetlobnim mikroskopom: plastidi, mitohondrije. Po drugi strani pa je citoplazma kompleksen sistem s številnimi membranskimi strukturami, kot so Golgijev aparat, endoplazmatski retikulum, lizosomi in nemembranske strukture - mikrotubule, ribosome itd. Vsi ti organeli so potopljeni v matriko citoplazme - hialoplazma ali glavna plazma.

Vsak od organelov ima svojo strukturo in ultrastrukturo. Ultrastruktura se nanaša na prostorsko razporeditev posameznih molekul, ki sestavljajo določen organel. Tudi s pomočjo elektronskega mikroskopa ni vedno mogoče videti ultrastrukture manjših organelov (ribosomov). Z razvojem znanosti se odkriva vedno več novih strukturnih tvorb, ki se nahajajo v citoplazmi, in v zvezi s tem naše sodobne predstave o tem nikakor niso dokončne. Velikosti celic in posameznih organelov so približno naslednje: celica 10 µm, jedro 5-30 µm, kloroplast 2-6 µm, mitohondriji 0,5-5 µm, ribosomi 25 nm. Pri nastajanju supramolekularnih struktur posameznih celičnih organelov so velikega pomena tako imenovane šibke kemične vezi.

Najpomembnejše vloge imajo vodikove, van der Waalsove in ionske vezi. Najpomembnejša značilnost je, da je energija tvorbe teh vezi nepomembna in le malo presega kinetično energijo toplotnega gibanja molekul. Zato je šibke vezi enostavno oblikovati in zlomiti. Povprečna življenjska doba šibkega člena je le delček sekunde. Poleg šibkih kemičnih vezi so velikega pomena hidrofobne interakcije. Nastanejo zaradi dejstva, da so hidrofobne molekule ali deli molekul, ki se nahajajo v vodnem okolju, nameščeni tako, da ne pridejo v stik z vodo. Hkrati se zdi, da molekule vode, ki se združujejo med seboj, izrivajo nepolarne skupine in jih zbližujejo. Šibke vezi so tiste, ki v veliki meri določajo konformacijo (obliko) makromolekul, kot so proteini in nukleinske kisline, ki so osnova interakcije molekul in posledično tvorbe in samosestavljanja podceličnih struktur, vključno s celičnimi organeli.

Za vzdrževanje kompleksne strukture citoplazme je potrebna energija. Po drugem zakonu termodinamike vsak sistem teži k zmanjšanju reda, k zmanjšanju entropije. Zato vsaka urejena razporeditev molekul zahteva dotok energije od zunaj. Razjasnitev fizioloških funkcij posameznih organelov je povezana z razvojem metode za njihovo izolacijo (ekstrakcija iz celice). To je metoda diferencialnega centrifugiranja, ki temelji na ločevanju posameznih komponent protoplasta. Glede na pospešek je možno izolirati vse manjše frakcije organelov. Kombinirana uporaba metod elektronske mikroskopije in diferencialnega centrifugiranja je omogočila orisanje povezav med zgradbo in delovanjem posameznih organelov.

Rastlinska celica. Njegova struktura, funkcije, kemična sestava. Celični organeli.

Ime organoida	Struktura			Funkcije
Membrana	Sestoji iz vlaken. Je zelo elastična (to je njena fizična kvaliteta). Sestavljen je iz 3 plasti: notranja in zunanja sta sestavljena iz beljakovinskih molekul; srednji je zgrajen iz dvoslojne fosfolipidne molekule. Zunanja lupina je mehka, sestavljena iz molekul glikokaliksa.			Podporna funkcija
plazmalema	Zelo tanek (10 mm). Zunanja stran je sestavljena iz ogljikovih hidratov, notranja pa iz debele beljakovinske molekule. Prekrit z molekulami ogljikovih hidratov-glikoliksa debeline 3-4 mm. Kemična osnova membrane je: beljakovine - 60%, maščobe - 40% in ogljikovi hidrati - 2-10%.			* Prepustnost; *Prometni oddelek; * Zaščitna funkcija.
citoplazma	Poltekoča snov, ki obdaja celice jedra. Osnova je gioplazma. Njegova sestava je raznolika. Vsebuje zrnata telesa, beljakovine, encime, nukleinske kisline, ogljikove hidrate, molekule ATP; vsebuje tubulinske proteinske molekule.			Lahko prehaja iz enega stanja (tekoče) v drugo – trdno in obratno.
MEMBRANSKI ORGANOIDI
ER (endoplazmatski retikulum)	Sestavljen je iz votlin in kopačev. Razdeljen je na 2 vrsti - zrnat in gladek. Zrnati - podolgovati kopači in votline; obstajajo gosta zrnca. Pore ​​ER so med seboj povezane s porami jedrske membrane.			*Upošteva sintezo glikolipidnih molekul in njihov transport; *Upošteva biosintezo beljakovin in transport sintetizirajočih snovi.
Golgijev kompleks	Najdeno v živčnih celicah. Njegova membrana zelo dobro absorbira raztopino osmija. Golgijev kompleks je del vseh evkariontskih celic. Včasih najdemo v obliki mreže, ki je med seboj povezana s sistemom votlin. Lahko je ovalne ali srčaste oblike.			*Sodeluje pri nastajanju celičnih odpadkov; *Razpade v diktiosom (med delitvijo); * Funkcija izločanja.
lizosom	Pomeni topilo snovi. Najdemo ga v vseh evkariontskih celicah (predvsem v levkocitih). Sestava vsebuje hidrolizne encime. Lizosom je obdan z lipoproteinsko membrano, ko je ta uničena, lizosomski encimi vplivajo na zunanje okolje. Lizosomi vsebujejo približno 60 hidroliznih encimov.			*F-i sesanje; *dodelitev F-I; * Zaščitna funkcija.
Mitohondrije	V celici je v obliki zrn, granul in se nahaja v količinah od 1 do 100 tisoč. Količina je odvisna od aktivnosti celice. Včasih je mit-ria v neprekinjenem gibanju. Njen prim. dolžina 10 mikronov, premer 0,2-1 mikronov. Spada med dvomembranske organele in sestavo. iz: a) zunanje membrane, b) notranje membrane, c) medmembranskega prostora. Mitohondrijski matriks vsebuje krožno DNK in RNK, ribosome, granule in telesca. Sintetizirajo se beljakovine in maščobe. Mitrija je sestavljena iz 65-70% beljakovin, 25-30% lipidov, nukleinskih kislin in vitaminov. Mitohondriji so sistem za sintezo beljakovin.			*F-yu mit-rii včasih izvajajo kloroplasti; *Prometni oddelek; *Sinteza beljakovin; * Sinteza ATP.
Plastidi - membranski organeli	To je glavni organel, ki raste. celice. 1) kloroplasti - zeleni, ovalne oblike, dolžina 5 mikronov, širina 2-4 mikronov, debelina - 7 mikronov. V notranjosti je veliko tilakoidov s široko membrano in stromalnih proteinov, ki sestavljajo njegovo maso. Obstajajo nukleinske kisline - DNA, RNA, ribosomi. Razmnožujejo se z delitvijo. 2) kromoplasti - različne barve. Vsebujejo različne pigmente. Njihova vloga je velika. 3) levkoplasti - brezbarvni. Najdemo ga v tkivih zarodnih celic, citoplazmi spor in materinskih gametah, semenih, plodovih in koreninah. Vsebujejo sintezo in kopičenje škroba.			* Izvajajo proces fotosinteze
NEMEMBRANSKI ORGANOIDI
Ribosom		Comp. iz dveh delov: velikega in majhnega. Ima jajčasto obliko, prim. premer - 15-35nm. Obstajata 2 vrsti: evkariontski in prokariontski. Splošno Evkariontska velikost: 80-ih, majhnih - 20-ih, velikih - 60-ih. Prokariontski: od 30-ih do 70-ih (različno). Ribosom komp. iz RNA (50-60 % iz beljakovin).	*Tu pride do biosinteze beljakovin; *Sinteza beljakovinskih molekul; *Prometni oddelek.
Celični center		Comp. 2 centriola ima mačka valjasto obliko, dolžine 1 mikrona. Središče se pred delitvijo celice razdeli na pol in se potegne od ekvatorja do polov. Cl. središče se z deljenjem podvoji.	* Sodeluje pri mejozi in mitozi
Celično jedro		Ima kompleksno zgradbo. Komp. jedrske ovojnice iz 2 troslojnih membran. Pore ​​jedrske membrane se odpirajo kot pore ER. Med celičnim obdobjem jedrska membrana izgine in se ponovno oblikuje v novih celicah. Membrane so polprepustne. Core Comp. iz kromosomov, jedrnega soka, nukleola, RNK in drugih delov, ki ohranjajo dedne informacije in lastnosti živega organizma.	* Zaščitna funkcija



Praviloma ima evkariontska celica eno jedro, vendar obstajajo dvojedrne (ciliati) in večjedrne celice (opaline). Nekatere visoko specializirane celice že drugič izgubijo jedro (eritrociti sesalcev, sitaste cevke kritosemenk).
Oblika jedra je sferična, elipsoidna, redkeje lobasta, fižolasta itd. Premer jedra je običajno od 3 do 10 mikronov.

Osnovna struktura:

1 - zunanja membrana; 2 - notranja membrana; 3 - pore; 4 - nukleol; 5 - heterokromatin; 6 - evhromatin.

Jedro je od citoplazme omejeno z dvema membranama (vsaka ima značilno strukturo). Med membranama je ozka reža, napolnjena s poltekočo snovjo. Na nekaterih mestih se membrane združijo med seboj in tvorijo pore (3), skozi katere poteka izmenjava snovi med jedrom in citoplazmo. Zunanja jedrna (1) membrana na strani, obrnjeni proti citoplazmi, je prekrita z ribosomi, zaradi česar je hrapava, notranja (2) membrana je gladka. Jedrske membrane so del membranskega sistema celice: izrastki zunanje jedrske membrane se povezujejo s kanali endoplazmatskega retikuluma in tvorijo enoten sistem komunikacijskih kanalov.

Karioplazma (jedrni sok, nukleoplazma) je notranja vsebina jedra, v kateri se nahajajo kromatin in eno ali več nukleolov. Jedrni sok vsebuje različne beljakovine (vključno z jedrnimi encimi) in proste nukleotide.

Jedrce (4) je okroglo, gosto telo, potopljeno v jedrni sok. Število nukleolov je odvisno od funkcionalnega stanja jedra in se giblje od 1 do 7 ali več. Jedrca najdemo samo v jedrih, ki se ne delijo; med mitozo izginejo. Jedrce se oblikuje na določenih odsekih kromosomov, ki nosijo informacije o strukturi rRNA. Take regije imenujemo nukleolarni organizator in vsebujejo številne kopije genov, ki kodirajo rRNA. Ribosomske podenote nastanejo iz rRNA in proteinov, ki prihajajo iz citoplazme. Tako je nukleolus zbirka rRNA in ribosomskih podenot na različnih stopnjah njihovega nastanka.

Kromatin je notranja nukleoproteinska struktura jedra, obarvana z določenimi barvili in se po obliki razlikuje od nukleolusa. Kromatin je v obliki grudic, zrnc in niti. Kemična sestava kromatina: 1) DNA (30–45 %), 2) histonski proteini (30–50 %), 3) nehistonski proteini (4–33 %), torej je kromatin deoksiribonukleoproteinski kompleks (DNP). Glede na funkcionalno stanje kromatina jih ločimo: heterokromatin (5) in evhromatin (6). Evkromatin je genetsko aktiven, heterokromatin so genetsko neaktivne regije kromatina. Evkromatin se pod svetlobnim mikroskopom ne razlikuje, je slabo obarvan in predstavlja dekondenzirane (despiralizirane, nezvite) dele kromatina. Pod svetlobnim mikroskopom ima heterokromatin videz grudic ali zrnc, je intenzivno obarvan in predstavlja zgoščena (spiralizirana, zgoščena) področja kromatina. Kromatin je oblika obstoja genetskega materiala v interfaznih celicah. Med celično delitvijo (mitoza, mejoza) se kromatin pretvori v kromosome.

Organoidi- stalne, nujno prisotne komponente celice, ki opravljajo določene funkcije.

Endoplazemski retikulum

Endoplazmatski retikulum (ER), oz endoplazmatski retikulum (ER), je enomembranski organel. To je sistem membran, ki tvorijo "cisterne" in kanale, ki so med seboj povezani in omejujejo en sam notranji prostor - EPS votline. Membrane so na eni strani povezane s citoplazmatsko membrano, na drugi pa z zunanjo jedrno membrano. Obstajata dve vrsti EPS: 1) hrapavi (granularni), ki vsebuje ribosome na svoji površini, in 2) gladki (agranularni), katerih membrane ne nosijo ribosomov.

Funkcije: 1) transport snovi iz enega dela celice v drugega, 2) delitev celične citoplazme na kompartmente (»kompartmente«), 3) sinteza ogljikovih hidratov in lipidov (gladka ER), 4) sinteza beljakovin (groba ER), 5) mesto nastanka Golgijevega aparata .

oz Golgijev kompleks, je enomembranski organel. Sestavljen je iz nizov sploščenih "cistern" z razširjenimi robovi. Z njimi je povezan sistem majhnih enomembranskih veziklov (Golgijevih veziklov). Vsak kup je običajno sestavljen iz 4-6 "cistern", je strukturna in funkcionalna enota Golgijevega aparata in se imenuje diktiosom. Število diktiosomov v celici se giblje od enega do več sto. V rastlinskih celicah so diktiosomi izolirani.

Golgijev aparat se običajno nahaja blizu celičnega jedra (v živalskih celicah pogosto blizu celičnega središča).

Funkcije Golgijevega aparata: 1) kopičenje beljakovin, lipidov, ogljikovih hidratov, 2) modifikacija vhodnih organskih snovi, 3) "pakiranje" beljakovin, lipidov, ogljikovih hidratov v membranske vezikle, 4) izločanje beljakovin, lipidov, ogljikovih hidratov, 5) sinteza ogljikovih hidratov in lipidov , 6) mesto nastajanja lizosomov Sekretorna funkcija je najpomembnejša, zato je Golgijev aparat v sekretornih celicah dobro razvit.

Lizosomi

Lizosomi- enomembranski organeli. So majhni mehurčki (premera od 0,2 do 0,8 mikronov), ki vsebujejo niz hidrolitičnih encimov. Encimi se sintetizirajo na grobem ER in se premaknejo v Golgijev aparat, kjer se modificirajo in zapakirajo v membranske vezikle, ki po ločitvi od Golgijevega aparata sami postanejo lizosomi. Lizosom lahko vsebuje od 20 do 60 različnih vrst hidrolitskih encimov. Razgradnja snovi z uporabo encimov se imenuje liza.

Obstajajo: 1) primarni lizosomi, 2) sekundarni lizosomi. Primarni se imenujejo lizosomi, ki so ločeni od Golgijevega aparata. Primarni lizosomi so dejavnik, ki zagotavlja eksocitozo encimov iz celice.

Sekundarni se imenujejo lizosomi, ki nastanejo kot posledica zlitja primarnih lizosomov z endocitnimi vakuolami. V tem primeru prebavljajo snovi, ki pridejo v celico s fagocitozo ali pinocitozo, zato jih lahko imenujemo prebavne vakuole.

Avtofagija- proces uničenja celici nepotrebnih struktur. Najprej je struktura, ki jo je treba uničiti, obdana z eno samo membrano, nato se nastala membranska kapsula združi s primarnim lizosomom, kar povzroči nastanek sekundarnega lizosoma (avtofagna vakuola), v katerem se ta struktura prebavi. Produkte prebave absorbira celična citoplazma, vendar nekaj materiala ostane neprebavljenega. Sekundarni lizosom, ki vsebuje ta neprebavljeni material, se imenuje rezidualno telo. Z eksocitozo se neprebavljeni delci odstranijo iz celice.

Avtoliza- samouničenje celice, ki nastane zaradi sproščanja vsebine lizosomov. Običajno se avtoliza pojavi med metamorfozo (izginotje repa pri paglavcih žab), involucijo maternice po porodu in na območjih nekroze tkiva.

Funkcije lizosomov: 1) znotrajcelična prebava organskih snovi, 2) uničenje nepotrebnih celičnih in neceličnih struktur, 3) sodelovanje v procesih reorganizacije celic.

Vakuole

Vakuole- enomembranski organeli so "posode", napolnjene z vodnimi raztopinami organskih in anorganskih snovi. Pri nastanku vakuol sodelujeta ER in Golgijev aparat. Mlade rastlinske celice vsebujejo veliko majhnih vakuol, ki se potem, ko celice rastejo in se diferencirajo, združijo med seboj in tvorijo eno veliko centralna vakuola. Centralna vakuola lahko zavzema do 95 % volumna zrele celice; jedro in organeli so potisnjeni proti celični membrani. Membrana, ki omejuje rastlinsko vakuolo, se imenuje tonoplast. Tekočina, ki polni rastlinsko vakuolo, se imenuje celični sok. Sestava celičnega soka vključuje vodotopne organske in anorganske soli, monosaharide, disaharide, aminokisline, končne ali strupene presnovne produkte (glikozide, alkaloide) in nekatere pigmente (antociane).

Živalske celice vsebujejo majhne prebavne in avtofagne vakuole, ki spadajo v skupino sekundarnih lizosomov in vsebujejo hidrolitične encime. Enocelične živali imajo tudi kontraktilne vakuole, ki opravljajo funkcijo osmoregulacije in izločanja.

Funkcije vakuole: 1) kopičenje in shranjevanje vode, 2) uravnavanje metabolizma vode in soli, 3) vzdrževanje turgorskega tlaka, 4) kopičenje vodotopnih metabolitov, rezervnih hranil, 5) barvanje cvetov in plodov ter s tem privabljanje opraševalcev in raznašalcev semen. , 6) glej funkcije lizosomov.

Oblikujejo se endoplazmatski retikulum, Golgijev aparat, lizosomi in vakuole. enojno vakuolno mrežo celice, katerega posamezni elementi se lahko spreminjajo drug v drugega.

Mitohondrije

1 - zunanja membrana;
2 - notranja membrana; 3 - matrica; 4 - krista; 5 - multiencimski sistem; 6 - krožna DNK.

Oblika, velikost in število mitohondrijev se zelo razlikujejo. Mitohondriji so lahko paličaste, okrogle, spiralne, čašaste ali razvejane oblike. Dolžina mitohondrijev je od 1,5 do 10 µm, premer - od 0,25 do 1,00 µm. Število mitohondrijev v celici lahko doseže več tisoč in je odvisno od presnovne aktivnosti celice.

Mitohondrij je omejen z dvema membranama. Zunanja membrana mitohondrijev (1) je gladka, notranja (2) tvori številne gube - cristas(4). Cristae povečajo površino notranje membrane, na kateri se nahajajo multiencimski sistemi (5), ki sodelujejo pri sintezi molekul ATP. Notranji prostor mitohondrijev je zapolnjen z matriksom (3). Matrika vsebuje krožno DNA (6), specifično mRNA, ribosome prokariontskega tipa (tip 70S) in encime Krebsovega cikla.

Mitohondrijska DNK ni povezana z beljakovinami ("gola"), pritrjena je na notranjo membrano mitohondrija in nosi informacije o strukturi približno 30 beljakovin. Za izgradnjo mitohondrija je potrebnih veliko več beljakovin, zato so informacije o večini mitohondrijskih beljakovin vsebovane v jedrski DNK, ti proteini pa se sintetizirajo v citoplazmi celice. Mitohondriji so sposobni avtonomne reprodukcije s cepitvijo na dvoje. Med zunanjo in notranjo membrano je protonski rezervoar, kjer pride do kopičenja H +.

Funkcije mitohondrijev: 1) sinteza ATP, 2) razgradnja kisika organskih snovi.

Po eni od hipotez (teorija simbiogeneze) so mitohondriji izvirali iz starodavnih prostoživečih aerobnih prokariontskih organizmov, ki so po naključju prodrli v gostiteljsko celico in nato z njo tvorili vzajemno koristen simbiotski kompleks. Naslednji podatki podpirajo to hipotezo. Prvič, mitohondrijska DNK ima enake strukturne značilnosti kot DNK sodobnih bakterij (zaprta v obroč, ki ni povezana z beljakovinami). Drugič, mitohondrijski ribosomi in bakterijski ribosomi pripadajo istemu tipu - tipu 70S. Tretjič, mehanizem cepitve mitohondrijev je podoben bakterijskemu. Četrtič, isti antibiotiki zavirajo sintezo mitohondrijskih in bakterijskih beljakovin.

Plastidi

1 - zunanja membrana; 2 - notranja membrana; 3 - stroma; 4 - tilakoid; 5 - grana; 6 - lamele; 7 - škrobna zrna; 8 - lipidne kapljice.

Plastidi so značilni le za rastlinske celice. Razlikovati tri glavne vrste plastidov: levkoplasti so brezbarvni plastidi v celicah nepobarvanih delov rastlin, kromoplasti so obarvani plastidi običajno rumene, rdeče in oranžne barve, kloroplasti so zeleni plastidi.

kloroplasti. V celicah višjih rastlin imajo kloroplasti obliko bikonveksne leče. Dolžina kloroplastov je od 5 do 10 µm, premer - od 2 do 4 µm. Kloroplasti so omejeni z dvema membranama. Zunanja membrana (1) je gladka, notranja (2) ima kompleksno nagubano strukturo. Najmanjša guba se imenuje tilakoid(4). Imenuje se skupina tilakoidov, urejenih kot kup kovancev faseta(5). Kloroplast vsebuje povprečno 40-60 zrn, razporejenih v šahovnici. Grane so med seboj povezane s sploščenimi kanali - lamele(6). Tilakoidne membrane vsebujejo fotosintetske pigmente in encime, ki zagotavljajo sintezo ATP. Glavni fotosintetski pigment je klorofil, ki določa zeleno barvo kloroplastov.

Notranji prostor kloroplastov je zapolnjen stroma(3). Stroma vsebuje krožno »golo« DNA, ribosome tipa 70S, encime Calvinovega cikla in škrobna zrna (7). Znotraj vsakega tilakoida je protonski rezervoar, v katerem se kopiči H +. Kloroplasti so tako kot mitohondriji sposobni samostojnega razmnoževanja z delitvijo na dvoje. Najdemo jih v celicah zelenih delov višjih rastlin, zlasti veliko kloroplastov v listih in zelenih plodovih. Kloroplaste nižjih rastlin imenujemo kromatofori.

Delovanje kloroplastov: fotosinteza. Menijo, da kloroplasti izvirajo iz starodavnih endosimbiotskih cianobakterij (teorija simbiogeneze). Osnova za to predpostavko je podobnost kloroplastov in sodobnih bakterij v številnih značilnostih (krožna, "gola" DNK, ribosomi tipa 70S, način razmnoževanja).

levkoplasti. Oblika je različna (krogla, okrogla, skodelica itd.). Levkoplasti so omejeni z dvema membranama. Zunanja membrana je gladka, notranja tvori nekaj tilakoidov. Stroma vsebuje krožno »golo« DNA, ribosome tipa 70S, encime za sintezo in hidrolizo rezervnih hranil. Pigmentov ni. Posebno veliko levkoplastov imajo celice podzemnih organov rastline (korenine, gomolji, korenike itd.). Delovanje levkoplastov: sintezo, kopičenje in shranjevanje rezervnih hranil. amiloplasti- levkoplasti, ki sintetizirajo in kopičijo škrob, elaioplasti- olja, proteinoplasti- beljakovine. V istem levkoplastu se lahko kopičijo različne snovi.

Kromoplasti. Omejeno z dvema membranama. Zunanja membrana je gladka, notranja membrana je gladka ali pa tvori posamezne tilakoide. Stroma vsebuje krožno DNK in pigmente – karotenoide, ki dajejo kromoplastom rumeno, rdečo ali oranžno barvo. Oblika kopičenja pigmentov je drugačna: v obliki kristalov, raztopljenih v lipidnih kapljicah (8) itd. Vsebujejo jih celice zrelega sadja, cvetnih listov, jesenskih listov in redko - korenovk. Kromoplasti veljajo za zadnjo stopnjo razvoja plastida.

Delovanje kromoplastov: obarvanje cvetov in plodov ter s tem privabljanje opraševalcev in raznašalcev semen.

Iz proplastidov lahko nastanejo vse vrste plastidov. Proplastidi- majhne organele v meristematskih tkivih. Ker imajo plastidi skupen izvor, so možne medsebojne pretvorbe med njimi. Leukoplasti se lahko spremenijo v kloroplaste (zelenenje gomoljev krompirja na svetlobi), kloroplasti - v kromoplaste (porumenelost listov in pordelost plodov). Preoblikovanje kromoplastov v levkoplaste ali kloroplaste velja za nemogoče.

Ribosomi

1 - velika podenota; 2 - majhna podenota.

Ribosomi- nemembranski organeli, premera približno 20 nm. Ribosomi so sestavljeni iz dveh podenot - velike in majhne, ​​na katere lahko disociirajo. Kemična sestava ribosomov je beljakovin in rRNA. Molekule rRNA predstavljajo 50-63 % mase ribosoma in tvorijo njegovo strukturno ogrodje. Obstajata dve vrsti ribosomov: 1) evkariontski (s sedimentacijskimi konstantami za celoten ribosom - 80S, majhna podenota - 40S, velika - 60S) in 2) prokariontski (70S, 30S, 50S).

Ribosomi evkariontskega tipa vsebujejo 4 molekule rRNK in okoli 100 proteinskih molekul, medtem ko prokariontski tip vsebuje 3 molekule rRNK in okoli 55 proteinskih molekul. Med biosintezo beljakovin lahko ribosomi "delujejo" posamično ali se združujejo v komplekse - poliribosomi (polisomi). V takih kompleksih so med seboj povezani z eno molekulo mRNA. Prokariontske celice imajo le ribosome tipa 70S. Evkariontske celice imajo ribosome tipa 80S (grobe EPS membrane, citoplazma) in tipa 70S (mitohondriji, kloroplasti).

Evkariontske ribosomske podenote nastanejo v nukleolu. Kombinacija podenot v celoten ribosom se pojavi v citoplazmi, običajno med biosintezo beljakovin.

Funkcija ribosomov: sestavljanje polipeptidne verige (sinteza beljakovin).

Citoskelet

Citoskelet tvorijo mikrotubuli in mikrofilamenti. Mikrotubuli so cilindrične, nerazvejane strukture. Dolžina mikrotubulov je od 100 µm do 1 mm, premer je približno 24 nm, debelina stene pa 5 nm. Glavna kemična sestavina je beljakovina tubulin. Mikrotubule uniči kolhicin. Mikrofilamenti so filamenti s premerom 5-7 nm in so sestavljeni iz proteina aktina. Mikrotubuli in mikrofilamenti tvorijo kompleksne splete v citoplazmi. Funkcije citoskeleta: 1) določitev oblike celice, 2) podpora organelom, 3) tvorba vretena, 4) sodelovanje pri gibanju celice, 5) organizacija citoplazemskega toka.

Vključuje dva centriola in centrosfero. Centriole je valj, katerega steno tvori devet skupin treh zlitih mikrotubulov (9 trojčkov), med seboj povezanih v določenih intervalih s prečnimi povezavami. Centrioli so združeni v pare, kjer se nahajajo pravokotno drug na drugega. Pred delitvijo celic se centrioli razhajajo proti nasprotnim polom in blizu vsakega od njih se pojavi hčerinski centriol. Tvorijo delitveno vreteno, ki prispeva k enakomerni porazdelitvi genskega materiala med hčerinskimi celicami. V celicah višjih rastlin (golosemenke, kritosemenke) celično središče nima centriolov. Centrioli so samopodvajajoči se organeli citoplazme; nastanejo kot posledica podvajanja obstoječih centriolov. Funkcije: 1) zagotavljanje divergence kromosomov do celičnih polov med mitozo ali mejozo, 2) središče organizacije citoskeleta.

Organoidi gibanja

Ni prisoten v vseh celicah. Organele gibanja vključujejo migetalke (migetalke, epitelij dihalnih poti), bičke (bičke, semenčice), psevdonožce (rizopodije, levkocite), miofibrile (mišične celice) itd.

Bički in migetalke- organele v obliki filamentov, ki predstavljajo aksonem, omejen z membrano. Aksonem je cilindrična struktura; steno cilindra tvori devet parov mikrotubulov; v njegovem središču sta dva enojna mikrotubula. Na dnu aksonema so bazalna telesa, ki jih predstavljata dva medsebojno pravokotna centriola (vsako bazalno telo je sestavljeno iz devetih trojčkov mikrotubulov; v njegovem središču ni mikrotubulov). Dolžina flagelluma doseže 150 mikronov, migetalke so večkrat krajše.

miofibrile sestavljen iz aktinskih in miozinskih miofilamentov, ki zagotavljajo krčenje mišičnih celic.

Pojdi do predavanja št. 6“Evkariontska celica: citoplazma, celična membrana, struktura in funkcije celičnih membran”

Vabimo vas, da se seznanite z gradivi in.

: celulozna membrana, membrana, citoplazma z organeli, jedro, vakuole s celičnim sokom.

Prisotnost plastidov je glavna značilnost rastlinske celice.

Funkcije celične membrane- določa obliko celice, ščiti pred okoljskimi dejavniki.

Plazemska membrana- tanek film, sestavljen iz medsebojno delujočih molekul lipidov in beljakovin, ločuje notranje vsebine od zunanjega okolja, zagotavlja transport vode, mineralov in organskih snovi v celico z osmozo in aktivnim transportom ter odstranjuje odpadne snovi.

citoplazma- notranje poltekoče okolje celice, v katerem se nahajajo jedro in organeli, zagotavlja povezave med njimi in sodeluje v osnovnih življenjskih procesih.

Endoplazemski retikulum- mreža razvejanih kanalov v citoplazmi. Sodeluje pri sintezi beljakovin, lipidov in ogljikovih hidratov ter pri transportu snovi. Ribosomi so telesca, ki se nahajajo na ER ali v citoplazmi in so sestavljena iz RNA in beljakovin ter sodelujejo pri sintezi beljakovin. EPS in ribosomi so en sam aparat za sintezo in transport beljakovin.

Mitohondrije- organele, ločene od citoplazme z dvema membranama. V njih se oksidirajo organske snovi in ​​s sodelovanjem encimov sintetizirajo molekule ATP. Povečanje površine notranje membrane, na kateri se nahajajo encimi zaradi krist. ATP je energijsko bogata organska snov.

Plastidi(kloroplasti, levkoplasti, kromoplasti), njihova vsebnost v celici je glavna značilnost rastlinskega organizma. Kloroplasti so plastidi, ki vsebujejo zeleni pigment klorofil, ki absorbira svetlobno energijo in jo uporablja za sintezo organskih snovi iz ogljikovega dioksida in vode. Kloroplasti so od citoplazme ločeni z dvema membranama, številnimi izrastki – granami na notranji membrani, v katerih se nahajajo molekule klorofila in encimi.

Golgijev kompleks- sistem votlin, ločenih od citoplazme z membrano. Kopičenje beljakovin, maščob in ogljikovih hidratov v njih. Izvajanje sinteze maščob in ogljikovih hidratov na membranah.

Lizosomi- telesca, ločena od citoplazme z eno samo membrano. Encimi, ki jih vsebujejo, pospešijo reakcijo razgradnje kompleksnih molekul na enostavne: beljakovin na aminokisline, sestavljenih ogljikovih hidratov na enostavne, lipidov na glicerol in maščobne kisline, uničijo pa tudi odmrle dele celic in celotne celice.

Vakuole- votline v citoplazmi, napolnjene s celičnim sokom, mesto kopičenja rezervnih hranilnih in škodljivih snovi; uravnavajo vsebnost vode v celici.

Jedro- glavni del celice, na zunanji strani prekrit z dvomembransko jedrno ovojnico, preluknjano v pore. Snovi v jedro vstopajo in zapuščajo skozi pore. Kromosomi so nosilci dednih informacij o značilnostih organizma, glavnih strukturah jedra, od katerih je vsaka sestavljena iz ene molekule DNA v kombinaciji z beljakovinami. Jedro je mesto sinteze DNA, mRNA in rRNA.

Prisotnost zunanje membrane, citoplazme z organeli in jedra s kromosomi.

Zunanja ali plazemska membrana- razmejuje vsebino celice od okolja (druge celice, medcelična snov), sestoji iz lipidnih in beljakovinskih molekul, zagotavlja komunikacijo med celicami, transport snovi v celico (pinocitoza, fagocitoza) in iz celice.

citoplazma- notranje poltekoče okolje celice, ki zagotavlja komunikacijo med jedrom in organeli, ki se nahajajo v njem. Glavni življenjski procesi potekajo v citoplazmi.

Celični organeli:

1) endoplazmatski retikulum (ER)- sistem razvejanih tubulov, sodeluje pri sintezi beljakovin, lipidov in ogljikovih hidratov, pri transportu snovi v celici;

2) ribosomi- telesca, ki vsebujejo rRNA, se nahajajo na ER in v citoplazmi in sodelujejo pri sintezi beljakovin. EPS in ribosomi so en sam aparat za sintezo in transport beljakovin;

3) mitohondrije- "električne postaje" celice, ločene od citoplazme z dvema membranama. Notranji tvori kriste (gube), s čimer poveča svojo površino. Encimi na kristah pospešujejo oksidacijo organskih snovi in ​​sintezo energijsko bogatih molekul ATP;

4) Golgijev kompleks- skupina votlin, omejenih z membrano od citoplazme, napolnjenih z beljakovinami, maščobami in ogljikovimi hidrati, ki se uporabljajo v vitalnih procesih ali odstranijo iz celice. Membrane kompleksa izvajajo sintezo maščob in ogljikovih hidratov;

5) lizosomi- z encimi napolnjena telesa pospešujejo razgradnjo beljakovin v aminokisline, lipidov v glicerol in maščobne kisline, polisaharidov v monosaharide. V lizosomih se uničijo odmrli deli celice, cele celice.

Celične vključitve- kopičenja rezervnih hranil: beljakovin, maščob in ogljikovih hidratov.

Jedro- najpomembnejši del celice. Prekrit je z dvojno membransko lupino z porami, skozi katere nekatere snovi prodrejo v jedro, druge pa v citoplazmo. Kromosomi so glavne strukture jedra, nosilci dednih informacij o značilnostih organizma. Prenaša se med delitvijo matične celice na hčerinske celice in z zarodnimi celicami na hčerinske organizme. Jedro je mesto sinteze DNA, mRNA in rRNA.

Vaja:

Pojasnite, zakaj organele imenujemo specializirane celične strukture?

odgovor: organele imenujemo specializirane celične strukture, saj opravljajo strogo določene funkcije, dedne informacije so shranjene v jedru, ATP se sintetizira v mitohondrijih, fotosinteza poteka v kloroplastih itd.

Če imate vprašanja o citologiji, se lahko obrnete na