Definitiv persönliche Anregungen aus der Literatur. Einteilige Sätze

Teilt alle Zellen (bzw lebende Organismen) in zwei Arten: Prokaryoten und Eukaryoten. Prokaryoten sind nicht-nukleäre Zellen oder Organismen, zu denen Viren, prokaryotische Bakterien und Blaualgen gehören, bei denen die Zelle direkt aus dem Zytoplasma besteht, in dem sich ein Chromosom befindet - DNA-Molekül(manchmal RNA).

eukaryotische Zellen haben einen Kern, in dem sich Nukleoproteine ​​​​(Histonprotein + DNA-Komplex) sowie andere befinden Organellen. Eukaryoten umfassen die meisten der modernen einzelligen und vielzelligen lebenden Organismen, die der Wissenschaft bekannt sind (einschließlich Pflanzen).

Die Struktur eukaryotischer Organoide.

Zellkern ist das wichtigste und komplexeste Organell der Zelle, also werden wir es betrachten

Organellen – ständige und obligatorische Komponenten der Zellen; spezialisierte Abschnitte des Zytoplasmas einer Zelle, die eine bestimmte Struktur haben und bestimmte Funktionen in der Zelle erfüllen. Unterscheiden Sie zwischen Allzweck- und Spezialorganellen.

Allzweckorganellen sind in den meisten Zellen vorhanden (endoplasmatisches Retikulum, Mitochondrien, Plastiden, Golgi-Komplex, Lysosomen, Vakuolen, Zellzentrum, Ribosomen). Spezialorganellen sind nur für spezialisierte Zellen charakteristisch (Myofibrillen, Flagellen, Zilien, kontraktile und verdauungsfördernde Vakuolen). Organellen (mit Ausnahme der Ribosomen und des Zellzentrums) haben eine Membranstruktur.

Endoplasmatisches Retikulum (ER) - Dies ist ein verzweigtes System miteinander verbundener Hohlräume, Tubuli und Kanäle, die von Elementarmembranen gebildet werden und die gesamte Dicke der Zelle durchdringen. 1943 von Porter eröffnet. In Zellen mit intensivem Stoffwechsel gibt es besonders viele Kanäle des endoplasmatischen Retikulums. Im Durchschnitt beträgt das Volumen von EPS 30 % bis 50 % des gesamten Zellvolumens. EPS ist labil. Die Form der inneren Lücken und Kanäle, ihre Größe, Lage in der Zelle und die Anzahl der Veränderungen im Lebensprozess. Bei Tieren ist die Zelle weiter entwickelt. EPS ist morphologisch und funktionell mit der Grenzschicht des Zytoplasmas, der Kernmembran, den Ribosomen, dem Golgi-Komplex und den Vakuolen verbunden und bildet zusammen mit ihnen ein einziges funktionelles und strukturelles System für den Stoffwechsel und die Energie und Bewegung von Substanzen innerhalb der Zelle. Mitochondrien und Plastiden sammeln sich in der Nähe des endoplasmatischen Retikulums an. Es gibt zwei Arten von EPS: rau und glatt. Auf den Membranen des glatten (agranulären) ER sind Enzyme der Fett- und Kohlenhydratsynthesesysteme lokalisiert: Hier werden Kohlenhydrate und fast alle zellulären Lipide synthetisiert. Membranen einer glatten Art des endoplasmatischen Retikulums überwiegen in den Zellen der Talgdrüsen, der Leber (Glykogensynthese) und in Zellen mit hohem Nährstoffgehalt (Pflanzensamen). Ribosomen befinden sich auf der Membran des rauen (körnigen) EPS, wo die Proteinbiosynthese stattfindet. Einige der von ihnen synthetisierten Proteine ​​​​sind in der Membran des endoplasmatischen Retikulums enthalten, der Rest gelangt in das Lumen seiner Kanäle, wo sie umgewandelt und zum Golgi-Komplex transportiert werden. Besonders viele raue Membranen in den Zellen der Drüsen und Nervenzellen.

Funktionen des endoplasmatischen Retikulums:

1) Synthese von Proteinen (grobes ER), Kohlenhydraten und Lipiden (glattes ER);

2) Transport von Substanzen, die sowohl in die Zelle gelangen als auch neu synthetisiert werden;

3) Aufteilung des Zytoplasmas in Kompartimente (Kompartimente), die die räumliche Trennung von Enzymsystemen gewährleisten, die für ihren sequentiellen Eintritt in biochemische Reaktionen erforderlich sind.

Mitochondrien - kommen in fast allen Zelltypen ein- und mehrzelliger Organismen vor (mit Ausnahme von Säugetier-Erythrozyten). Ihre Anzahl in verschiedenen Zellen variiert und hängt vom Grad der funktionellen Aktivität der Zelle ab. In der Rattenleberzelle befinden sich davon etwa 2500 und in der männlichen Fortpflanzungszelle einiger Mollusken 20 bis 22. Im Brustmuskel fliegender Vögel sind mehr davon als im Brustmuskel nicht fliegender Vögel.

Mitochondrien haben die Form von kugelförmigen, ovalen und zylindrischen Körpern. Die Größen sind 0,2 - 1,0 Mikrometer im Durchmesser und bis zu 5 - 7 Mikrometer in der Länge. Die Länge der fadenförmigen Formen erreicht 15-20 Mikrometer. Außen sind die Mitochondrien von einer glatten äußeren Membran begrenzt, die in ihrer Zusammensetzung dem Plasmalemma ähnelt. Die innere Membran bildet zahlreiche Auswüchse – Cristae – und enthält zahlreiche Enzyme, ATP-somes (Pilzkörper), die an der Umwandlung von Nährstoffenergie in ATP-Energie beteiligt sind. Die Anzahl der Cristae hängt von der Funktion der Zelle ab. In den Mitochondrien gibt es viele Cristae, die den gesamten inneren Hohlraum des Organoids einnehmen. In Mitochondrien embryonaler Zellen sind Cristae einzeln. Bei Pflanzen sind Auswüchse der inneren Membran häufiger röhrenförmig. Die mitochondriale Höhle ist mit einer Matrix gefüllt, die Wasser, Mineralsalze, Enzymproteine ​​und Aminosäuren enthält. Mitochondrien haben ein autonomes Proteinsynthesesystem: ein ringförmiges DNA-Molekül, verschiedene Arten von RNA und kleinere Ribosomen als im Zytoplasma.

Mitochondrien sind eng durch Membranen des endoplasmatischen Retikulums verbunden, dessen Kanäle oft direkt in die Mitochondrien münden. Mit zunehmender Belastung des Organs und Intensivierung von synthetischen Prozessen, die einen Energieaufwand erfordern, werden die Kontakte zwischen EPS und Mitochondrien besonders zahlreich. Die Anzahl der Mitochondrien kann durch Spaltung schnell zunehmen. Die Fähigkeit der Mitochondrien, sich zu reproduzieren, ist auf das Vorhandensein eines DNA-Moleküls in ihnen zurückzuführen, das dem kreisförmigen Chromosom von Bakterien ähnelt.

Mitochondriale Funktionen:

1) Synthese einer universellen Energiequelle - ATP;

2) Synthese von Steroidhormonen;

3) Biosynthese spezifischer Proteine.

Plastiden - Organellen einer Membranstruktur, die nur für Pflanzenzellen charakteristisch ist. Sie sind an der Synthese von Kohlenhydraten, Proteinen und Fetten beteiligt. Je nach Pigmentgehalt werden sie in drei Gruppen eingeteilt: Chloroplasten, Chromoplasten und Leukoplasten.

Chloroplasten haben eine relativ konstante elliptische oder linsenförmige Form. Die Größe des größten Durchmessers beträgt 4 - 10 Mikrometer. Die Zahl in einer Zelle reicht von wenigen Einer bis zu mehreren Zehn. Ihre Größe, Farbintensität, Anzahl und Lage in der Zelle hängen von den Lichtverhältnissen, der Art und dem physiologischen Zustand der Pflanzen ab.

Dies sind Protein-Lipoid-Körper, bestehend aus 35-55 % Protein, 20-30 % Lipiden, 9 % Chlorophyll, 4-5 % Carotinoiden, 2-4 % Nukleinsäuren. Die Menge an Kohlenhydraten variiert; eine bestimmte Menge an Mineralstoffen Chlorophyll wurde gefunden - ein Ester einer organischen zweibasigen Säure - Chlorophyllin und organische Alkohole - Methyl (CH 3 OH) und Phytol (C 20 H 39 OH). In höheren Pflanzen ist Chlorophyll a ständig in Chloroplasten vorhanden - hat eine blaugrüne Farbe und Chlorophyll b - gelbgrün; und der Gehalt an Chlorophyll, und einige Male mehr.

Neben Chlorophyll enthalten Chloroplasten Pigmente - Carotin C 40 H 56 und Xanthophyll C 40 H 56 O 2 und einige andere Pigmente (Carotinoide). In einem grünen Blatt werden die gelben Satelliten des Chlorophylls von einer helleren grünen Farbe maskiert. Im Herbst, während des Laubfalls, wird jedoch bei den meisten Pflanzen das Chlorophyll zerstört und dann wird das Vorhandensein von Carotinoiden im Blatt festgestellt - das Blatt wird gelb.

Der Chloroplast ist von einer Doppelmembran umgeben, die aus einer äußeren und einer inneren Membran besteht. Der innere Inhalt - das Stroma - hat eine lamellare (lamellare) Struktur. Im farblosen Stroma werden Grana isoliert - grün gefärbte Körper, 0,3 - 1,7 Mikrometer. Sie sind eine Sammlung von Thylakoiden - geschlossene Körper in Form von flachen Bläschen oder Scheiben membranartigen Ursprungs. Chlorophyll in Form einer monomolekularen Schicht befindet sich zwischen den Protein- und Lipidschichten in enger Verbindung mit ihnen. Die räumliche Anordnung von Pigmentmolekülen in den Membranstrukturen von Chloroplasten ist äußerst zweckmäßig und schafft optimale Bedingungen für die effizienteste Absorption, Übertragung und Nutzung von Strahlungsenergie. Lipide bilden wasserfreie dielektrische Schichten von Chloroplastenmembranen, die für das Funktionieren der Elektronentransportkette notwendig sind. Die Rolle der Glieder in der Elektronentransportkette übernehmen Proteine ​​​​(Cytochrome, Plastochinone, Ferredoxin, Plastocyanin) und einzelne chemische Elemente - Eisen, Mangan usw. Die Anzahl der Körner im Chloroplasten beträgt 20 bis 200. Stroma-Lamellen befinden sich zwischen den Körnern und verbindet sie miteinander. Die Gran-Lamellen und Stroma-Lamellen haben eine membranartige Struktur.

Die innere Struktur des Chloroplasten ermöglicht die räumliche Trennung zahlreicher und vielfältiger Reaktionen, die in ihrer Gesamtheit den Inhalt der Photosynthese ausmachen.

Chloroplasten enthalten wie Mitochondrien spezifische RNA und DNA sowie kleinere Ribosomen und das gesamte molekulare Arsenal, das für die Proteinbiosynthese erforderlich ist. Diese Organellen verfügen über eine ausreichende Menge an i-RNA, um die maximale Aktivität des proteinsynthetisierenden Systems zu gewährleisten. Allerdings enthalten sie auch genügend DNA, um bestimmte Proteine ​​zu kodieren. Sie vermehren sich durch Teilung, durch einfache Verengung.

Es wurde festgestellt, dass Chloroplasten ihre Form, Größe und Position in der Zelle verändern können, sich also selbstständig fortbewegen können (Chloroplasten-Taxis). Sie fanden zwei Arten von kontraktilen Proteinen, aufgrund derer offensichtlich die aktive Bewegung dieser Organellen im Zytoplasma erfolgt.

Chromoplasten sind in den Geschlechtsorganen von Pflanzen weit verbreitet. Sie färben die Blütenblätter von Blumen (Hahnblume, Dahlie, Sonnenblume), Früchten (Tomaten, Eberesche, Wildrose) in Gelb, Orange, Rot. In vegetativen Organen sind Chromoplasten viel seltener.

Die Farbe von Chromoplasten ist auf das Vorhandensein von Carotinoiden zurückzuführen - Carotin, Xanthophyll und Lycopin, die sich in Plastiden in einem anderen Zustand befinden: in Form von Kristallen, einer Lipoidlösung oder in Kombination mit Proteinen.

Chromoplasten haben im Vergleich zu Chloroplasten eine einfachere Struktur - ihnen fehlt eine Lamellenstruktur. Auch die chemische Zusammensetzung ist unterschiedlich: Pigmente - 20-50%, Lipide bis zu 50%, Proteine ​​- etwa 20%, RNA - 2-3%. Dies deutet auf eine geringere physiologische Aktivität der Chloroplasten hin.

Leukoplasten enthalten keine Pigmente, sie sind farblos. Diese kleinsten Plastiden sind rund, eiförmig oder stäbchenförmig. In der Zelle gruppieren sie sich oft um den Zellkern.

Im Inneren ist die Struktur im Vergleich zu Chloroplasten noch weniger differenziert. Sie synthetisieren Stärke, Fette, Proteine. Dementsprechend werden drei Arten von Leukoplasten unterschieden - Amyloplasten (Stärke), Oleoplasten (pflanzliche Öle) und Proteoplasten (Eiweiße).

Leukoplasten gehen aus Proplastiden hervor, mit denen sie in Form und Struktur ähnlich sind, sich aber nur in der Größe unterscheiden.

Alle Plastiden sind genetisch miteinander verwandt. Sie werden aus Proplastiden gebildet - den kleinsten farblosen zytoplasmatischen Formationen, die im Aussehen Mitochondrien ähneln. Proplastiden finden sich in Sporen, Eiern, in embryonalen Zellen von Wachstumspunkten. Chloroplasten (im Licht) und Leukoplasten (im Dunkeln) werden direkt aus Proplastiden gebildet, und daraus entwickeln sich Chromoplasten, die das Endprodukt der Plastidenevolution in der Zelle sind.

Golgi-Komplex - wurde erstmals 1898 von dem italienischen Wissenschaftler Golgi in tierischen Zellen entdeckt. Dies ist ein System von inneren Hohlräumen, Zisternen (5-20), die nahe und parallel zueinander angeordnet sind, sowie große und kleine Vakuolen. Alle diese Formationen haben eine Membranstruktur und sind spezialisierte Abschnitte des endoplasmatischen Retikulums. In Tierzellen ist der Golgi-Komplex besser entwickelt als in Pflanzenzellen; in letzterem werden sie Dictyosomen genannt.

Proteine ​​und Lipide, die in den lamellaren Komplex eintreten, werden verschiedenen Transformationen unterzogen, angesammelt, sortiert, in sekretorische Vesikel verpackt und entsprechend ihrem Bestimmungsort transportiert: zu verschiedenen Strukturen innerhalb der Zelle oder außerhalb der Zelle. Die Membranen des Golgi-Komplexes synthetisieren auch Polysaccharide und bilden Lysosomen. In den Zellen der Brustdrüsen ist der Golgi-Komplex an der Milchbildung und in den Zellen der Lebergalle beteiligt.

Funktionen des Golgi-Komplexes:

1) Konzentration, Dehydratisierung und Verdichtung von in der Zelle synthetisierten Proteinen, Fetten, Polysacchariden und von außen stammenden Substanzen;

2) der Aufbau komplexer Komplexe organischer Substanzen und ihre Vorbereitung zur Entfernung aus der Zelle (Zellulose und Hemizellulose in Pflanzen, Glykoproteine ​​und Glykolipide in Tieren);

3) Synthese von Polysacchariden;

4) Bildung primärer Lysosomen.

Lysosomen - kleine ovale Körper mit einem Durchmesser von 0,2-2,0 Mikron. Die zentrale Position wird von einer Vakuole eingenommen, die 40 (nach verschiedenen Quellen 30-60) hydrolytische Enzyme enthält, die Proteine, Nukleinsäuren, Polysaccharide, Lipide und andere Substanzen in einer sauren Umgebung (pH 4,5-5) abbauen können. Um diesen Hohlraum herum befindet sich ein Stroma, das außen mit einer Elementarmembran bekleidet ist. Der Abbau von Stoffen mit Hilfe von Enzymen wird als Lyse bezeichnet, daher wird das Organell als Lysosom bezeichnet. Lysosomen werden im Golgi-Komplex gebildet. Primäre Lysosomen nähern sich direkt pinozytischen oder phagozytischen Vakuolen (Endosomen) und gießen ihren Inhalt in ihre Höhle, wodurch sekundäre Lysosomen (Phagosomen) gebildet werden, in denen die Verdauung von Substanzen stattfindet. Die Lyseprodukte durch die Membran von Lysosomen gelangen in das Zytoplasma und werden in den weiteren Metabolismus einbezogen. Sekundäre Lysosomen mit Resten unverdauter Substanzen werden als Restkörper bezeichnet. Ein Beispiel für sekundäre Lysosomen sind die Verdauungsvakuolen von Protozoen.

Funktionen von Lysosomen:

1) intrazelluläre Verdauung von Nahrungsmakromolekülen und Fremdkomponenten, die während der Pino- und Phagozytose in die Zelle gelangen, wodurch die Zelle mit zusätzlichen Rohstoffen für biochemische und Energieprozesse versorgt wird;

2) Während des Hungers verdauen Lysosomen einige Organellen und füllen die Versorgung mit Nährstoffen für eine Weile auf;

3) Zerstörung temporärer Organe von Embryonen und Larven (Schwanz und Kiemen bei einem Frosch) im Verlauf der postembryonalen Entwicklung;

Vakuolen - mit Flüssigkeit gefüllte Hohlräume im Zytoplasma von Pflanzenzellen und Protisten. Sie haben die Form von Blasen, dünnen Röhrchen und anderen. Vakuolen werden aus Fortsätzen des endoplasmatischen Retikulums und Vesikeln des Golgi-Komplexes als dünnste Hohlräume gebildet, deren Volumen dann mit dem Wachstum der Zelle und der Ansammlung von Stoffwechselprodukten zunimmt und die Anzahl abnimmt. Eine entwickelte, geformte Zelle hat normalerweise eine große Vakuole, die eine zentrale Position einnimmt.

Die Vakuolen von Pflanzenzellen sind mit Zellsaft gefüllt, der eine wässrige Lösung aus organischen (Äpfel-, Oxal-, Zitronensäure, Zucker, Inulin, Aminosäuren, Proteinen, Tanninen, Alkaloiden, Glucosiden) und mineralischen (Nitrate, Chloride, Phosphate) ist. Substanzen.

Protisten haben Verdauungs- und kontraktile Vakuolen.

Funktionen der Vakuolen:

1) Speicherung von Reservenährstoffen und Aufnahmebehältern für Ausscheidungen (in Pflanzen);

2) den osmotischen Druck in den Zellen bestimmen und aufrechterhalten;

3) Bereitstellung einer intrazellulären Verdauung in Protisten.

Zellzentrum befindet sich normalerweise in der Nähe des Kerns und besteht aus zwei Zentriolen, die senkrecht zueinander stehen und von einer strahlenden Kugel umgeben sind. Jede Zentriole ist ein hohler zylindrischer Körper mit einer Länge von 0,3–0,5 &mgr;m und einer Länge von 0,15 &mgr;m, dessen Wand durch 9 Tripletts von Mikrotubuli gebildet wird.

Zentriolen können sich selbst zusammensetzen und sind selbstreproduzierende Organellen des Zytoplasmas.

Das Zentrosom ist charakteristisch für tierische Zellen, einige Pilze, Algen, Moose und Farne.

Funktionen der Zellmitte:

1) die Bildung von Spaltpolen und die Bildung von Mikrotubuli der Spaltspindel.

Ribosomen - kleine kugelförmige Organellen, von 15 bis 35 nm. Bestehen aus zwei Untereinheiten, groß (60S) und klein (40S). Sie enthalten etwa 60 % Protein und 40 % ribosomale RNA. Ribosomenuntereinheiten werden in den Nukleolen gebildet und treten durch Poren in der Kernhülle in das Zytoplasma ein, wo sie sich entweder auf der EPA-Membran oder auf der Außenseite der Kernmembran oder frei im Zytoplasma befinden. Im Vergleich zu Mitochondrien, Plastiden, prokaryotischen Zellen sind Ribosomen im Zytoplasma eukaryotischer Zellen größer. Sie können 5-70 Einheiten zu Polysomen kombinieren.

Ribosomenfunktionen:

1) Teilnahme an der Proteinbiosynthese.

Flimmerhärchen, Geißeln - Auswüchse des Zytoplasmas, bedeckt mit einer Elementarmembran, unter der sich 20 Mikrotubuli befinden, die 9 Paare entlang der Peripherie und zwei einzelne in der Mitte bilden. An der Basis der Zilien und Flagellen befinden sich die Basalkörper. Die Flagellen sind bis zu 100 µm lang. Zilien sind kurz - 10-20 Mikrometer - Flagellen. Die Bewegung der Geißeln ist spiralförmig und die der Flimmerhärchen paddelartig. Dank Zilien und Flagellen bewegen sich Bakterien, Protisten, Ciliaten, Partikel oder Flüssigkeiten (Cilien des Flimmerepithels der Atemwege, Eileiter), Keimzellen (Spermatozoen).

Zusammen mit den oben beschriebenen Organellen enthalten Zellen Aufnahme - nicht dauerhafte Bestandteile des Zytoplasmas, deren Inhalt je nach Funktionszustand der Zelle variiert. Einschlüsse werden in trophische Nährstoffe eingeteilt (Kohlenhydrat - Glykogen in Leberzellen und Muskeln, Eiweiß - Eigelbeinschlüsse in Eiern, Fett - Fetttropfen in Zellen des subkutanen Fettgewebes), sekretorische Abfallprodukte der Zellen der äußeren Drüsen und innere Sekretion (Enzyme, Hormone, Schleim usw.), pigmentär - enthalten verschiedene Pigmente (Melanin, Lipofuszin, Hämoglobin usw.) und exkretorisch - Stoffwechselprodukte, die aus der Zelle entfernt werden sollen (Kristalle von Oxalsäure, Calciumoxalat, Harnstoff )

Ähnliche Informationen.

So wie der Körper eines Tieres oder einer Pflanze aus einzelnen Organen und deren Systemen besteht, besteht eine Zelle aus Organellen. Betrachtet man die Organellen der Zelle und ihre Funktionen, ist es wichtig, die äußere Struktur der Zelle zu beachten. Außen ist die „Lebenseinheit“ mit einer Membran bedeckt, die als begrenzende Barriere dient und die äußere Umgebung vom inneren Inhalt der Zelle trennt. Gleichzeitig erfüllt die Membran Schutz- und Abgrenzungsfunktionen, nimmt Umweltreize auf (Rezeptorfunktion) und transportiert Stoffe.

Zellorganellen sind dauerhafte Zellstrukturen, Zellorgane, die die Erfüllung bestimmter Funktionen im Prozess des Zelllebens sicherstellen - die Speicherung und Übertragung genetischer Informationen, die Übertragung von Stoffen, die Synthese und Umwandlung von Stoffen und Energie, Teilung, Bewegung usw .

Zu den eukaryotischen Zellorganellen gehören:
Chromosomen,
Zellmembran,
Mitochondrien,
Golgi-Komplex,
Endoplasmatisches Retikulum,
Ribosom,
Mikrotubuli,
Mikrofilamente,
Lysosomen;

In Tierzellen gibt es auch Zentriolen, Mikrofibrillen und in Pflanzenzellen - Plastiden, die nur ihnen eigen sind.
Manchmal wird der Zellkern als Ganzes auch als Organellen eukaryotischer Zellen bezeichnet.
Prokaryoten fehlen die meisten Organellen, sie haben nur eine Zellmembran und Ribosomen, die sich von den zytoplasmatischen Ribosomen eukaryotischer Zellen unterscheiden.
Spezialisierte eukaryotische Zellen können komplexe Strukturen haben, die auf universellen Organellen wie Mikrotubuli und Zentriolen, den Hauptbestandteilen von Flagellen und Zilien, basieren. Mikrofibrillen liegen den Tono- und Neurofibrillen zugrunde. Spezielle Strukturen einzelliger Organismen wie Geißeln und Flimmerhärchen (aufgebaut wie in vielzelligen Zellen) übernehmen die Funktion von Bewegungsorganen.
In der modernen Literatur werden die Begriffe "Organellen" und "Organellen" häufiger als Synonyme verwendet.

Die Existenz einer Zelle und ihrer Bestandteile wäre unmöglich, wenn sie nicht mit einer speziellen Flüssigkeit - Zytoplasma - gefüllt wäre. Es ist das Zytoplasma, das Substanzen innerhalb der Zelle transportiert, wie Blut und Lymphe in unserem Körper. In diesem Fall erzeugt das Zytoplasma die Wirkung der interzellulären Interaktion aufgrund verschiedener Arten von Prozessen, Zilien und Zotten. Einige dieser Prozesse (z. B. Flagellen oder Zilien) können eine motorische Funktion erfüllen, andere Auswüchse der Zelle sind nicht bewegungsfähig.

Mitochondrien sind eines der wichtigsten Organellen der Zelle, sie sind an den Atmungsprozessen der „Einheit des Lebens“ beteiligt und wandeln verschiedene Energieformen in die für die Zelle verfügbare Form um. Tatsächlich sind Mitochondrien die Energiebasis der Zelle, und daher hängt die Menge dieser Organellen von den Funktionen ab, die die Zelle ausführt, und dementsprechend von ihrem Bedarf an Energieressourcen. Bemerkenswert ist, dass Mitochondrien eine eigene DNA-Kette enthalten, in der bis zu 2 % der DNA der Zelle selbst konzentriert sind.

Ein weiteres am Stoffwechselprozess beteiligtes Organell ist das Ribosom. Es ist dieses Element der Zelle, das die Proteinsynthese produziert. Es ist wichtig zu beachten, dass Proteine ​​​​in allen Zellen des menschlichen Körpers vorhanden sind, mit Ausnahme der roten Blutkörperchen. Ribosomen befinden sich frei im Zytoplasma, und der Prozess der Proteinsynthese selbst ist mit dem Phänomen der Transkription verbunden - dem Kopieren der in der DNA aufgezeichneten Informationen.

Die Organellen der Zelle und ihre Funktionen hätten in der Natur keine Bedeutung, wenn die Zelle keinen Zellkern hätte. Dieses Organoid ist insofern bemerkenswert, als es eine sehr wichtige Substanz enthält - Chromatin, das die Grundlage für die Bildung von Chromosomen ist. Es sind die Chromosomen, die während der Reproduktion Erbinformationen über die Zelle übermitteln. Daher besteht Chromatin aus DNA und einer kleinen Menge RNA. Darüber hinaus umfasst der Kern den Nukleolus - den Körper, in dem die Synthese neuer Ribosomen stattfindet. Die Größe des Nukleolus variiert je nachdem, wie intensiv die Proteinsynthese in der Zelle stattfindet.
Abschließend stellen wir fest, dass es angesichts der Organellen der Zelle und ihrer Funktionen sehr schwierig ist, ein „Organ der Einheit des Lebens“ zu identifizieren, das als Hauptorgan bezeichnet werden könnte. Herkömmlicherweise wird der Zellkern als ein solches Organoid gewählt, da beim Menschen das Herz als Hauptorgan gilt. In Wirklichkeit unterstützen alle Organellen viele chemische, physikalische und biologische Prozesse, aufgrund derer die Zelle einen Komplex verschiedener Funktionen erfüllt, die sich unter dem allgemeinen Lebensbegriff vereinen.

Die Struktur und Funktionen von Zellorganellen

Zusätzlich zu Allzweckorganellen enthalten einige eukaryotische Zellen auch spezialisierte Organellen, die nur für bestimmte Zelltypen charakteristisch sind.
Zu solchen Organellen für spezielle Zwecke gehören Zilien und Flagellen, die die Funktion der Bewegung erfüllen (z. B. in Protozoen - Ciliaten, Euglena oder männliche Keimzellen), sowie Mikrovilli, kontraktile Vakuolen und einige andere Organellen.

Rezeptoren oder Photorezeptoren und andere kleine Strukturen auf molekularer Ebene werden nicht als Organellen bezeichnet. Die Grenze zwischen Molekülen und Organellen ist sehr unscharf. Somit können Ribosomen, die üblicherweise eindeutig als Organellen bezeichnet werden, auch als komplexer molekularer Komplex betrachtet werden. Zunehmend werden auch andere ähnliche Komplexe vergleichbarer Größe und Komplexität wie Proteasome, Spleißosomen usw. als Organellen angesehen, gleichzeitig aber auch Elemente des Zytoskeletts vergleichbarer Größe (Mikrotubuli, dicke Filamente quergestreifter Muskeln usw.). normalerweise nicht als Organoide klassifiziert. Auch der Grad der Konstanz der Zellstruktur ist ein unzuverlässiges Kriterium für die Einstufung als Organelle. So werden die Teilungsspindeln, die zwar nicht ständig, aber natürlicherweise in allen eukaryotischen Zellen vorhanden sind, üblicherweise nicht als Organellen bezeichnet, sondern es werden Vesikel bezeichnet, die im Stoffwechselprozess ständig entstehen und verschwinden. In vielerlei Hinsicht ist die in den Trainingshandbüchern aufgeführte Gruppe von Organoiden durch Tradition bestimmt.

Organellen - ständig im Zytoplasma vorhanden, spezialisiert auf bestimmte Funktionen der Struktur. Nach dem Organisationsprinzip werden membranständige und nicht membranständige Zellorganellen unterschieden.

Membranzellorganellen

1. Endoplasmatisches Retikulum (EPS) - ein System von inneren Membranen des Zytoplasmas, das große Hohlräume bildet - Tanks und zahlreiche Tubuli; nimmt eine zentrale Position in der Zelle ein, um den Zellkern herum. EPS macht bis zu 50 % des Zytoplasmavolumens aus. EPS-Kanäle verbinden alle zytoplasmatischen Organellen und öffnen sich in den perinukleären Raum der Kernhülle. Somit ist EPS ein intrazelluläres Kreislaufsystem. Es gibt zwei Arten von Membranen des endoplasmatischen Retikulums - glatt und rau (körnig). Es muss jedoch verstanden werden, dass sie Teil eines durchgehenden endoplasmatischen Retikulums sind. Ribosomen befinden sich auf körnigen Membranen, wo die Proteinsynthese stattfindet. Enzymsysteme, die an der Synthese von Fetten und Kohlenhydraten beteiligt sind, sind auf glatten Membranen angeordnet.

2. Der Golgi-Apparat ist ein System aus Tanks, Tubuli und Bläschen, die aus glatten Membranen bestehen. Diese Struktur befindet sich in Bezug auf das EPS an der Zellperipherie. Auf den Membranen des Golgi-Apparats sind Enzymsysteme angeordnet, die an der Bildung komplexerer organischer Verbindungen aus im EPS synthetisierten Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten beteiligt sind. Hier werden Membranen zusammengesetzt und Lysosomen gebildet. Die Membranen des Golgi-Apparats sorgen für die Akkumulation, Konzentration und Verpackung des aus der Zelle freigesetzten Geheimnisses.

3. Lysosomen sind Membranorganellen, die bis zu 40 proteolytische Enzyme enthalten, die organische Moleküle abbauen können. Lysosomen sind an den Prozessen der intrazellulären Verdauung und Apoptose (programmierter Zelltod) beteiligt.

4. Mitochondrien - Energiestationen der Zelle. Zweimembranorganellen mit glatter Außen- und Innenmembran, die Cristae - Grate bilden. Enzymsysteme, die an der Synthese von ATP beteiligt sind, sind auf der inneren Oberfläche der inneren Membran angeordnet. Mitochondrien enthalten ein ringförmiges DNA-Molekül, dessen Struktur dem Chromosom von Prokaryoten ähnelt. Es gibt viele kleine Ribosomen, an denen die Proteinsynthese teilweise unabhängig vom Kern erfolgt. Die im ringförmigen DNA-Molekül enthaltenen Gene reichen jedoch nicht aus, um alle Aspekte des Lebens der Mitochondrien sicherzustellen, und sie sind halbautonome Strukturen des Zytoplasmas. Eine Zunahme ihrer Anzahl erfolgt durch Teilung, der die Verdoppelung des ringförmigen DNA-Moleküls vorausgeht.

5. Plastiden - für Pflanzenzellen charakteristische Organellen. Es gibt Leukoplasten - farblose Plastiden, Chromoplasten mit rot-oranger Farbe und Chloroplasten. - grüne Plastiden. Alle haben einen einzigen Strukturplan und werden von zwei Membranen gebildet: der äußeren (glatten) und der inneren, die Trennwände bilden - den Thylakoiden des Stromas. Auf den Thylakoiden des Stromas befinden sich Grana, bestehend aus abgeflachten Membranbläschen - Grana-Thylakoiden, die wie Münzsäulen übereinander gestapelt sind. In den Thylakoiden der Grana befindet sich Chlorophyll. Hier findet die Lichtphase der Photosynthese statt – in den Körnern, und die Reaktionen der Dunkelphase – im Stroma. Plastiden haben ein ringförmiges DNA-Molekül, ähnlich aufgebaut wie das prokaryotische Chromosom, und viele kleine Ribosomen, an denen die Proteinsynthese teilweise unabhängig vom Zellkern erfolgt. Plastiden können von einer Art zur anderen übergehen (Chloroplasten zu Chromoplasten und Leukoplasten), sie sind halbautonome Zellorganellen. Die Zunahme der Plastidenzahl erfolgt aufgrund ihrer Zweiteilung und Knospung, der die Verdopplung des zirkulären DNA-Moleküls vorausgeht.

nicht membranständige Zellorganellen

1. Ribosomen - abgerundete Gebilde aus zwei Untereinheiten, bestehend aus 50 % RNA und 50 % Proteinen. Im Kern werden Untereinheiten gebildet, im Nukleolus und im Zytoplasma in Gegenwart von Ca 2+ -Ionen verbinden sie sich zu integralen Strukturen. Im Zytoplasma befinden sich Ribosomen auf den Membranen des endoplasmatischen Retikulums (körniges ER) oder frei. Im aktiven Zentrum von Ribosomen findet der Translationsprozess statt (Auswahl von tRNA-Anticodons zu mRNA-Codons). Ribosomen, die sich entlang des mRNA-Moleküls von einem Ende zum anderen bewegen, machen sequentiell mRNA-Codons für den Kontakt mit tRNA-Anticodons verfügbar.

2. Zentriolen (Zellzentrum) sind zylindrische Körper, deren Wände aus 9 Triaden von Protein-Mikrotubuli bestehen. In der Zellmitte stehen die Zentriolen rechtwinklig zueinander. Sie sind nach dem Prinzip der Selbstorganisation zur Selbstreproduktion fähig. Selbstorganisation - die Bildung von Strukturen, die den bestehenden ähneln, mit Hilfe von Enzymen. Centriolen sind an der Bildung von Spindelfasern beteiligt. Geben Sie den Prozess der Divergenz von Chromosomen während der Zellteilung an.

3. Flagella und Zilien - Bewegungsorganellen; Sie haben einen einzigen Strukturplan - der äußere Teil des Flagellums ist der Umgebung zugewandt und mit einem Abschnitt der Zytoplasmamembran bedeckt. Sie sind ein Zylinder: Seine Wand besteht aus 9 Paaren von Protein-Mikrotubuli, und in der Mitte befinden sich zwei axiale Mikrotubuli. An der Basis des Flagellums, das sich im Ektoplasma befindet – dem Zytoplasma, das direkt unter der Zellmembran liegt – wird jedem Paar Mikrotubuli ein weiterer kurzer Mikrotubulus hinzugefügt. Als Ergebnis wird ein Basalkörper gebildet, der aus neun Triaden von Mikrotubuli besteht.

4. Das Zytoskelett wird durch ein System von Proteinfasern und Mikrotubuli dargestellt. Sorgt für die Aufrechterhaltung und Veränderung der Form des Zellkörpers, die Bildung von Pseudopodien. Verantwortlich für die amöboide Bewegung, bildet den inneren Rahmen der Zelle und sorgt für die Bewegung der Zellstrukturen durch das Zytoplasma.

Zellstruktur. Die Hauptteile und Organellen der Zelle, ihre Struktur und Funktionen.

Eine Zelle ist eine elementare Einheit der Struktur und des Lebens aller Organismen, die über einen eigenen Stoffwechsel verfügt und zu unabhängiger Existenz, Selbstreproduktion und Entwicklung fähig ist.
Zellorganellen sind dauerhafte Zellstrukturen, Zellorgane, die die Erfüllung bestimmter Funktionen im Prozess des Zelllebens sicherstellen - die Speicherung und Übertragung genetischer Informationen, die Übertragung von Stoffen, die Synthese und Umwandlung von Stoffen und Energie, Teilung, Bewegung usw .
Chromosomen sind Nukleoproteinstrukturen im Kern einer eukaryotischen Zelle, in denen die meisten Erbinformationen konzentriert sind und die auf ihre Speicherung, Umsetzung und Übertragung ausgelegt sind.

2. Nennen Sie die Hauptbestandteile von Zellen.
Zytoplasma, Kern, Plasmamembran, Mitochondrien, Ribosomen, Golgi-Komplex, endoplasmatisches Retikulum, Lysosomen, Mikrotubuli und Mikrofilamente.

3. Nennen Sie Beispiele für kernfreie Zellen. Erklären Sie den Grund für ihre nicht-nuklearen. Was ist der Unterschied zwischen dem Leben von nicht-nuklearen Zellen und Zellen mit Kern?
Prokaryoten sind Zellen von Mikroorganismen, die anstelle eines Zellkerns Chromatin in der Zelle enthalten, das Erbinformationen enthält.
In Eukaryoten: Erythrozyten von Säugetieren. Anstelle des Zellkerns enthalten sie Hämoglobin und folglich erhöht sich die Bindung von O2 und CO2, die Sauerstoffkapazität des Blutgasaustausches in Lunge und Gewebe verläuft effizienter.

4. Vervollständigen Sie das Diagramm "Arten von Organellen nach Struktur".

5. Füllen Sie die Tabelle „Aufbau und Funktionen von Zellorganellen“ aus.

7. Was sind Zelleinschlüsse? Was ist ihr Zweck?
Das sind Ansammlungen von Stoffen, die die Zelle entweder für den Eigenbedarf nutzt oder an die äußere Umgebung abgibt. Dies können Eiweißkörner, Fetttropfen, Stärke- oder Glykogenkörner sein, die sich direkt im Zytoplasma befinden.

eukaryotische und prokaryotische Zellen. Die Struktur und Funktionen der Chromosomen.
1. Definieren Sie die Konzepte.
Eukaryoten sind Organismen, deren Zellen einen oder mehrere Kerne enthalten.
Prokaryoten sind Organismen, deren Zellen keinen wohlgeformten Kern haben.
Aeroben sind Organismen, die Sauerstoff in der Luft zur Energiegewinnung nutzen.
Anaerobier sind Organismen, die keinen Sauerstoff für den Energiestoffwechsel verwenden.

3. Füllen Sie die Tabelle „Vergleich prokaryontischer und eukaryontischer Zellen“ aus.

4. Zeichnen Sie eine schematische Struktur der Chromosomen prokaryotischer und eukaryotischer Zellen. Unterzeichnen Sie ihre Grundstrukturen.
Was haben die Chromosomen eukaryotischer und prokaryotischer Zellen gemeinsam und wie unterscheiden sie sich?
In Prokaryoten ist die DNA kreisförmig, hat keine Hülle und befindet sich direkt im Zentrum der Zelle. Manchmal haben Bakterien keine DNA, sondern RNA.
Bei Eukaryoten ist die DNA linear, befindet sich in den Chromosomen im Zellkern und ist mit einer zusätzlichen Hülle bedeckt.
Gemeinsam ist diesen Zellen, dass das Erbgut durch DNA repräsentiert wird, die sich im Zentrum der Zelle befindet. Die Funktion ist die gleiche - die Speicherung und Übertragung von Erbinformationen.

6. Warum glauben Wissenschaftler, dass Prokaryoten die ältesten Organismen auf unserem Planeten sind?
Prokaryoten sind die einfachsten und primitivsten Organismen in Struktur und Leben, passen sich jedoch leicht an fast alle Bedingungen an. Dies ermöglichte es ihnen, die Planeten zu bevölkern und andere, fortgeschrittenere Organismen hervorzubringen.

2. Vertreter welcher Wildtierreiche bestehen aus eukaryotischen Zellen?
Pilze, Pflanzen und Tiere sind Eukaryoten.