Δομή και λειτουργίες σχεδίασης κέντρου κυψέλης. Λειτουργίες του κέντρου των κυττάρων στο κελί. Σημαντικές διαφορές μεταξύ φυτικών και ζωικών κυττάρων

Κέντρο κυττάρων, ή κεντρόσωμα, συνήθως αποτελείται από ένα ζευγάρι κεντρόλεςκαι μια κεντόσφαιρα που σχηματίζεται από ακτινικά εκτεινόμενα λεπτά ινίδια. Τα κεντριόλια είναι μη μεμβρανικά οργανίδια των ευκαρυωτικών κυττάρων και δεν βρίσκονται στα κύτταρα των ανώτερων φυτών, ορισμένων μυκήτων και ορισμένων ζώων.

Κάθε κεντριόλιο αποτελείται από εννέα τριπλέτες τουμπουλίνης. Τα τρίδυμα βρίσκονται γύρω από την περιφέρεια ενός κυλίνδρου με μήκος περίπου 0,3 μm και διάμετρο περίπου 0,1 μm.

Οι μικροσωληνίσκοι είναι διαφορετικοί σε κάθε τρίδυμο. Ένα από αυτά αποτελείται από μεγαλύτερο αριθμό πρωτονημάτων και τα άλλα δύο είναι σαν ημισφαίρια, το δεύτερο συνδέεται με το πρώτο και το τρίτο με το δεύτερο.

Το κυτταρικό κέντρο είναι το κύριο κέντρο για την οργάνωση των μικροσωληνίσκων και ξεκινά την ανάπτυξή τους. Εδώ σχηματίζονται επίσης μαστίγια και βλεφαρίδες.

Το κυτταρικό κέντρο εκτελεί τη λειτουργία της οργάνωσης της ατράκτου διαίρεσης. Τα φυτά δεν έχουν κεντρόλες, αλλά σχηματίζουν έναν άξονα. Ως εκ τούτου, πιστεύεται ότι η άτρακτος σχηματίζεται από το κυτταρικό κέντρο και όχι από τα κεντρόλια που περιλαμβάνονται στη σύνθεσή του. Η πιθανή λειτουργία των κεντρολίων είναι να προσανατολίζουν την άτρακτο έτσι ώστε τα χρωμοσώματα να αποκλίνουν προς τους πόλους. Πριν από τη διαίρεση, κάθε κεντρόλιο του ζεύγους μετακινείται στον δικό του πόλο.

Οι μικροσωληνίσκοι αναπτύσσονται από κεντρόλες που βρίσκονται στους πόλους. Συνδέονται με κεντρομερήχρωμοσώματα και διασφαλίζουν την ίση κατανομή του κληρονομικού υλικού μεταξύ των θυγατρικών κυττάρων.

Σε νέα κύτταρα, ένα νέο, ένα θυγατρικό κεντριόλιο, εμφανίζεται κοντά σε κάθε κεντριόλιο. Ωστόσο, υπάρχουν και άλλες επιλογές: το δεύτερο κεντρόλιο ενός ζεύγους μπορεί να εμφανίζεται νωρίτερα ή μπορεί να υπάρχουν πολλά ζεύγη στο κελί. Επιπλέον, τα κεντρόλια σχηματίζουν βασικά σώματα, τα οποία είναι οι τροποποιήσεις τους που βρίσκονται στη βάση των μαστιγίων και των βλεφαρίδων.

Έχει αποδειχθεί ότι τα κύτταρα των ευκαρυωτικών οργανισμών αντιπροσωπεύονται από ένα σύστημα μεμβρανών που σχηματίζουν οργανίδια πρωτεϊνικής-φωσφολιπιδικής σύνθεσης. Ωστόσο, υπάρχει μια σημαντική εξαίρεση σε αυτόν τον κανόνα. Δύο οργανίδια (το κυτταρικό κέντρο και το ριβόσωμα), καθώς και τα οργανίδια κίνησης (μαστίγια και βλεφαρίδες) έχουν δομή μη μεμβράνης. Πώς εκπαιδεύονται; Σε αυτή την εργασία, θα προσπαθήσουμε να βρούμε την απάντηση σε αυτό το ερώτημα, καθώς και να μελετήσουμε τη δομή του κυτταρικού κέντρου του κυττάρου, που συχνά ονομάζεται κεντρόσωμα.

Όλα τα κύτταρα περιέχουν κυτταρικό κέντρο;

Το πρώτο γεγονός που ενδιαφέρθηκαν οι επιστήμονες ήταν η προαιρετική παρουσία αυτού του οργανιδίου. Έτσι, απουσιάζει σε κατώτερους μύκητες - χυτριδιομύκητες - και σε ανώτερα φυτά. Όπως αποδείχθηκε, στα φύκια, στα ανθρώπινα κύτταρα και στα περισσότερα ζώα, η παρουσία ενός κυτταρικού κέντρου είναι απαραίτητη για τις διαδικασίες της μίτωσης και της μείωσης. Τα σωματικά κύτταρα διαιρούνται με τον πρώτο τρόπο και τα σεξουαλικά κύτταρα με τον άλλο. Το κεντρόσωμα είναι υποχρεωτικός συμμετέχων και στις δύο διαδικασίες. Η απόκλιση των κεντρολίων του προς τους πόλους του διαιρούμενου κυττάρου και η τάση μεταξύ των νημάτων της ατράκτου μεταξύ τους εξασφαλίζει την περαιτέρω απόκλιση των χρωμοσωμάτων που συνδέονται με αυτά τα νήματα και στους πόλους του μητρικού κυττάρου.

Μικροσκοπικές μελέτες αποκάλυψαν δομικά χαρακτηριστικά του κυτταρικού κέντρου. Περιλαμβάνει από ένα έως πολλά πυκνά σώματα - κεντρόλια, από τα οποία αναδύονται μικροσωληνίσκοι. Ας μελετήσουμε λεπτομερέστερα την εμφάνιση, καθώς και τη δομή του κυτταρικού κέντρου.

Κεντρόσωμα σε ένα κύτταρο μεσοφάσεως

Στον κύκλο ζωής ενός κυττάρου, το κυτταρικό κέντρο μπορεί να φανεί κατά τη διάρκεια μιας περιόδου που ονομάζεται ενδιάμεση φάση. Δύο μικροκύλινδροι βρίσκονται συνήθως δίπλα στην πυρηνική μεμβράνη. Κάθε ένα από αυτά αποτελείται από πρωτεϊνικούς σωλήνες συναρμολογημένους σε τρία (τριπλές). Εννέα τέτοιες δομές σχηματίζουν την επιφάνεια του κεντρολίου. Εάν υπάρχουν δύο από αυτά (κάτι που συμβαίνει πιο συχνά), τότε βρίσκονται σε ορθή γωνία μεταξύ τους. Κατά την περίοδο της ζωής μεταξύ δύο διαιρέσεων, η δομή του κυτταρικού κέντρου στο κύτταρο είναι σχεδόν η ίδια σε όλους τους ευκαρυώτες.

Υπερδομή του κεντροσώματος

Κατέστη δυνατή η λεπτομερής μελέτη της δομής του κυτταρικού κέντρου ως αποτέλεσμα της χρήσης ενός ηλεκτρονικού μικροσκοπίου. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι οι κύλινδροι κεντροσώματος έχουν τις ακόλουθες διαστάσεις: το μήκος τους είναι 0,3-0,5 μικρά, η διάμετρός τους είναι 0,2 μικρά. Ο αριθμός των κεντρολίων αναγκαστικά διπλασιάζεται πριν αρχίσει η διαίρεση. Αυτό είναι απαραίτητο ώστε τα ίδια τα μητρικά και τα θυγατρικά κύτταρα, ως αποτέλεσμα της διαίρεσης, να λάβουν ένα κυτταρικό κέντρο που αποτελείται από δύο κεντρόλια. Τα δομικά χαρακτηριστικά του κυτταρικού κέντρου έγκεινται στο γεγονός ότι τα κεντρόλια που το αποτελούν δεν είναι ισοδύναμα: ένα από αυτά - ώριμο (μητρικό) - περιέχει πρόσθετα στοιχεία: τον περικεντρικό δορυφόρο και τα εξαρτήματά του. Το ανώριμο κεντριόλιο έχει μια συγκεκριμένη περιοχή που ονομάζεται τροχός καροτσιού.

Συμπεριφορά του κεντροσώματος στη μίτωση

Είναι γνωστό ότι η ανάπτυξη ενός οργανισμού, καθώς και η αναπαραγωγή του, συμβαίνει στο επίπεδο της στοιχειώδους μονάδας της ζωντανής φύσης, που είναι το κύτταρο. Η δομή του κυττάρου, ο εντοπισμός και οι λειτουργίες του κυττάρου, καθώς και τα οργανίδια του, εξετάζονται κυτταρολογικά. Παρά το γεγονός ότι οι επιστήμονες έχουν πραγματοποιήσει αρκετή έρευνα, το κυτταρικό κέντρο παραμένει ανεπαρκώς μελετημένο, αν και ο ρόλος του στην κυτταρική διαίρεση έχει αποσαφηνιστεί πλήρως. Στην πρόφαση της μίτωσης και στην πρόφαση της αναγωγικής διαίρεσης της μείωσης, τα κεντρόλια αποκλίνουν προς τους πόλους του μητρικού κυττάρου και στη συνέχεια εμφανίζεται ο σχηματισμός ενός νήματος ατράκτου. Συνδέονται στα κεντρομερή της πρωταρχικής συστολής των χρωμοσωμάτων. Γιατί είναι απαραίτητο αυτό;

Άτρακτος κυτταρικής διαίρεσης αναφάσης

Τα πειράματα των G. Boveri, A. Neil και άλλων επιστημόνων κατέστησαν δυνατό να διαπιστωθεί ότι η δομή του κυτταρικού κέντρου και οι λειτουργίες του είναι αλληλένδετες. Η παρουσία δύο κεντρολίων, διπολικά τοποθετημένων σε σχέση με τους κυτταρικούς πόλους, και νημάτιων ατράκτων μεταξύ τους εξασφαλίζει ομοιόμορφη κατανομή των χρωμοσωμάτων που συνδέονται με μικροσωληνίσκους σε κάθε έναν από τους πόλους του μητρικού κυττάρου.

Έτσι, ο αριθμός των χρωμοσωμάτων θα είναι ο ίδιος στα θυγατρικά κύτταρα που προκύπτουν από τη μίτωση, ή τα μισά (σε μείωση) από το αρχικό μητρικό κύτταρο. Ιδιαίτερα ενδιαφέρον είναι το γεγονός ότι η δομή του κυτταρικού κέντρου αλλάζει και συσχετίζεται με τα στάδια του κύκλου ζωής του κυττάρου.

Χημική ανάλυση του οργανιδίου

Για να κατανοήσουμε καλύτερα τις λειτουργίες και το ρόλο του κεντροσώματος, θα μελετήσουμε ποιες οργανικές ενώσεις περιλαμβάνονται στη σύνθεσή του. Όπως θα περίμενε κανείς, οι πρωτεΐνες οδηγούν τον δρόμο. Αρκεί να θυμόμαστε ότι εξαρτώνται και από την παρουσία πεπτιδικών μορίων σε αυτό. Σημειώστε ότι οι πρωτεΐνες στο κεντρόσωμα έχουν συσταλτική ικανότητα. Αποτελούν μέρος των μικροσωληνίσκων και ονομάζονται τουμπουλίνες. Κατά τη μελέτη της εξωτερικής και εσωτερικής δομής του κυτταρικού κέντρου, αναφέραμε βοηθητικά στοιχεία: περικεντρικούς δορυφόρους και προσαρτήματα κεντρολίου. Περιέχουν σενεξίνη και μυρισιτίνη.

Υπάρχουν επίσης πρωτεΐνες που ρυθμίζουν το μεταβολισμό του οργανιδίου. Αυτές είναι η κινάση και η φωσφατάση - ειδικά πεπτίδια που είναι υπεύθυνα για τη δημιουργία πυρήνων μικροσωληνίσκων, δηλαδή για το σχηματισμό ενός ενεργού μορίου σπόρων με το οποίο ξεκινά η ανάπτυξη και η σύνθεση των ακτινικών μικρονημάτων.

Κυτταρικό κέντρο ως οργανωτής ινιδιακών πρωτεϊνών

Στην κυτταρολογία, η ιδέα του κεντροσώματος ως του κύριου οργανιδίου που είναι υπεύθυνο για το σχηματισμό μικροσωληνίσκων έχει τελικά καθιερωθεί. Χάρη στη γενικευμένη έρευνα του K. Fulton, μπορεί να υποστηριχθεί ότι το κυτταρικό κέντρο διασφαλίζει αυτή τη διαδικασία με τέσσερις τρόπους. Για παράδειγμα: πολυμερισμός νημάτων ατράκτου, σχηματισμός προκεντρολίων, δημιουργία του ακτινικού συστήματος μικροσωληνίσκων του κυττάρου μεσοφάσεως και, τέλος, σύνθεση στοιχείων στο πρωτεύον βλεφαρίδα. Αυτός είναι ένας ειδικός σχηματισμός χαρακτηριστικό του μητρικού κεντριόλου. Μελετώντας τη δομή και τις λειτουργίες της κυτταρικής μεμβράνης, οι επιστήμονες την εντοπίζουν κάτω από ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο στο κέντρο του κυττάρου μετά τη μιτωτική κυτταρική διαίρεση ή στην αρχή της μίτωσης. Κατά τη διάρκεια του σταδίου G2 της μεσοφάσης, καθώς και στα πρώιμα στάδια της προφάσης, η βλεφαρίδα εξαφανίζεται. Σύμφωνα με τη χημική του σύσταση, αποτελείται από μόρια τουμπουλίνης και είναι ένα σημάδι με το οποίο μπορεί να αναγνωριστεί μια ώριμη μητρική κεντριόλη. Πώς λοιπόν συμβαίνει η ωρίμανση του κεντροσώματος; Ας εξετάσουμε όλες τις αποχρώσεις αυτής της διαδικασίας.

Στάδια σχηματισμού κεντρολίου

Οι κυτταρολόγοι έχουν βρει ότι τα θυγατρικά και μητρικά κεντρόλια που σχηματίζουν το διπλόσωμα δεν είναι πανομοιότυπα στη δομή. Έτσι, η ώριμη δομή συνορεύει με ένα στρώμα περικεντρικής ουσίας - ένα μιτωτικό φωτοστέφανο. Η πλήρης ωρίμανση του θυγατρικού κεντρολίου διαρκεί περισσότερο από έναν κύκλο ζωής των κυττάρων. Στο τέλος του σταδίου G1 του δεύτερου κυτταρικού κύκλου, το νέο κεντριόλιο λειτουργεί ήδη ως οργανωτής μικροσωληνίσκων και είναι ικανό να σχηματίζει νημάτια ατράκτου, καθώς και να σχηματίζει ειδικά οργανίδια κίνησης. Μπορούν να είναι βλεφαρίδες και μαστίγια, που βρίσκονται σε μονοκύτταρα πρωτόζωα (για παράδειγμα, πράσινο ευγλένα, βλεφαρίδες παντόφλες), καθώς και σε πολλά φύκια, για παράδειγμα Chlamydomonas. Τα μαστίγια, που σχηματίζονται χάρη στους μικροσωληνίσκους του κυτταρικού κέντρου, είναι εξοπλισμένα με πολλά σπόρια στα φύκια, καθώς και με γεννητικά κύτταρα ζώων και ανθρώπων.

Ο ρόλος του κεντροσώματος στη ζωή των κυττάρων

Έτσι, είμαστε πεπεισμένοι ότι ένα από τα μικρότερα κυτταρικά οργανίδια (καταλαμβάνει λιγότερο από το 1% του όγκου των κυττάρων) παίζει πρωταγωνιστικό ρόλο στη ρύθμιση του μεταβολισμού τόσο των φυτικών όσο και των ζωικών κυττάρων. Η παραβίαση του σχηματισμού της ατράκτου διαίρεσης συνεπάγεται το σχηματισμό γενετικά ελαττωματικών θυγατρικών κυττάρων. Τα χρωμοσωμικά τους σύνολα διαφέρουν από τον κανονικό αριθμό, οδηγώντας σε χρωμοσωμικές εκτροπές. Το αποτέλεσμα είναι η ανάπτυξη μη φυσιολογικών ατόμων ή ο θάνατός τους. Στην ιατρική, το γεγονός της σχέσης μεταξύ του αριθμού των κεντρολίων και του κινδύνου εμφάνισης καρκίνου έχει τεκμηριωθεί. Για παράδειγμα, εάν τα φυσιολογικά κύτταρα του δέρματος περιέχουν 2 κεντρόλες, τότε μια βιοψία ιστού για καρκίνο του δέρματος αποκαλύπτει αύξηση του αριθμού τους σε 4-6. Αυτά τα αποτελέσματα παρέχουν στοιχεία για τον βασικό ρόλο του κεντροσώματος στον έλεγχο της κυτταρικής διαίρεσης. Πρόσφατα πειραματικά δεδομένα υποδεικνύουν τον σημαντικό ρόλο αυτού του οργανιδίου στις διαδικασίες ενδοκυτταρικής μεταφοράς. Η μοναδική δομή του κυτταρικού κέντρου του επιτρέπει να ρυθμίζει τόσο το σχήμα του κυττάρου όσο και τις αλλαγές του. Σε μια κανονικά αναπτυσσόμενη μονάδα, το κεντρόσωμα βρίσκεται δίπλα στη συσκευή Golgi, κοντά στον πυρήνα, και μαζί με αυτές παρέχει ενσωματωτικές και σηματοδοτικές λειτουργίες στην υλοποίηση της μίτωσης, της μείωσης, καθώς και του προγραμματισμένου κυτταρικού θανάτου - απόπτωσης. Γι' αυτό οι σύγχρονοι κυτταρολόγοι θεωρούν το κεντρόσωμα σημαντικό ενοποιητικό οργανίδιο του κυττάρου, υπεύθυνο τόσο για τη διαίρεση του όσο και για ολόκληρο τον μεταβολισμό γενικότερα.

>>Κέντρο κυττάρων

Κυτταρικό κέντρο.

1. Οργανίδια κίνησης. Κυτταρικά εγκλείσματα
2. Ποιες μεθόδους κίνησης των κυττάρων γνωρίζετε;
3. Με ποια μορφή αποθηκεύει το κύτταρο τα θρεπτικά συστατικά;

Το κέντρο κυττάρων βρίσκεται στο κυτόπλασμαόλα τα κύτταρα κοντά στον πυρήνα. Παίζει κρίσιμο ρόλο στο σχηματισμό του εσωτερικού σκελετού κύτταρα- κυτταροσκελετός. Πολυάριθμοι μικροσωληνίσκοι αναδύονται από την περιοχή του κυτταρικού κέντρου, διατηρώντας το σχήμα του κυττάρου και παίζοντας το ρόλο ενός είδους σιδηροτροχιών για την κίνηση των οργανιδίων μέσω του κυτταροπλάσματος. Στα ζώα και στα κατώτερα φυτά, το κυτταρικό κέντρο σχηματίζεται από δύο κεντρόλια (Εικ. 28). Κάθε κεντριόλιο είναι ένας κύλινδρος μήκους περίπου 0,3 μm και διαμέτρου 0,1 μm, που σχηματίζεται από τους λεπτότερους μικροσωληνίσκους. Οι μικροσωληνίσκοι βρίσκονται κατά μήκος της περιφέρειας των κεντρολίων σε τρεις (τριπλές) και δύο ακόμη μικροσωληνίσκοι βρίσκονται κατά μήκος του άξονα καθενός από τα δύο κεντριόλια. Τα κεντρόλια βρίσκονται στο κυτταρόπλασμα σε ορθή γωνία μεταξύ τους. Ο ρόλος του κυτταρικού κέντρου είναι πολύ σημαντικός κατά τη διάρκεια της κυτταρικής διαίρεσης, όταν τα κεντρόλια αποκλίνουν προς τους πόλους του διαιρούμενου κυττάρου και σχηματίζουν μια άτρακτο διαίρεσης. Στα ανώτερα φυτά, το κυτταρικό κέντρο είναι δομημένο διαφορετικά και δεν έχει κεντρόλια.

Οργανίδια κίνησης.

Πολλά κύτταρα είναι ικανά να κινούνται, για παράδειγμα, η βλεφαροειδής παντόφλα, η πράσινη ευγλένα και οι αμοιβάδες (Εικ. 29). Μερικοί από αυτούς τους οργανισμούς κινούνται με τη βοήθεια ειδικών οργανιδίων κίνησης - βλεφαρίδες και μαστίγια.

Τα μαστίγια είναι σχετικά μακριά, για παράδειγμα στο σπέρμα θηλαστικών φτάνει τα 100 μm. Οι βλεφαρίδες είναι πολύ μικρότερες - περίπου 10-15 μικρά. Ωστόσο, η εσωτερική δομή των βλεφαρίδων και των μαστιγίων είναι η ίδια: σχηματίζονται από τους ίδιους μικροσωληνίσκους με τα κεπτριόλια του κυτταρικού κέντρου. Η κίνηση των μαστιγίων και των βλεφαρίδων προκαλείται από μικροσωληνίσκους που γλιστρούν ο ένας δίπλα στον άλλο, προκαλώντας κάμψη αυτών των οργανιδίων. Στη βάση κάθε βλεφαρίδας ή μαστιγίου βρίσκεται ένα βασικό σώμα, το οποίο τα ενισχύει στο κυτταρόπλασμα κύτταρα. Επί δουλειάΤα μαστίγια και οι βλεφαρίδες καταναλώνουν ενέργεια ATP.

Τα οργανίδια κίνησης βρίσκονται συχνά σε κύτταρα πολυκύτταρων οργανισμών. Για παράδειγμα, το επιθήλιο των ανθρώπινων βρόγχων καλύπτεται με πολλές (περίπου 10 e ανά 1 cm2) βλεφαρίδες. Όλες οι βλεφαρίδες κάθε επιθηλιακού κυττάρου κινούνται σε αυστηρό συντονισμό, σχηματίζοντας περίεργα κύματα που είναι καθαρά ορατά στο μικροσκόπιο. Τέτοιες «τρεμοπαίζει» κινήσεις των βλεφαρίδων βοηθούν στον καθαρισμό των βρόγχων από ξένα σωματίδια και σκόνη. Τα εξειδικευμένα κύτταρα όπως το σπέρμα έχουν μαστίγια.

1. Ποιες είναι οι λειτουργίες του κυτταρικού κέντρου;
2. Πού βρίσκονται οι κεντρόλες;
3. Ποιες είναι οι λειτουργίες των κεντρολίων σε ένα κύτταρο;
4. Ποιες είναι οι ομοιότητες και οι διαφορές μεταξύ των βλεφαρίδων και των μαστιγίων;
5. Ονομάστε παραδείγματα κυτταρικών εγκλεισμάτων.

Kamensky A. A., Kriksunov E. V., Pasechnik V. V.Βιολογία 9η τάξη
Υποβλήθηκε από αναγνώστες από τον ιστότοπο

Περιεχόμενο μαθήματος σημειώσεις μαθήματος και υποστηρικτικό πλαίσιο παρουσίασης μαθήματος μέθοδοι επιτάχυνσης και διαδραστικές τεχνολογίες κλειστές ασκήσεις (μόνο για χρήση από τον δάσκαλο) αξιολόγηση Πρακτική εργασίες και ασκήσεις, αυτοέλεγχος, εργαστήρια, εργαστήρια, περιπτώσεις επίπεδο δυσκολίας εργασιών: κανονική, υψηλή, εργασία για ολυμπιάδα εικονογραφήσεις εικονογραφήσεις: βίντεο κλιπ, ήχος, φωτογραφίες, γραφήματα, πίνακες, κόμικ, περιλήψεις πολυμέσων, συμβουλές για τους περίεργους, cheat sheets, χιούμορ, παραβολές, αστεία, ρητά, σταυρόλεξα, αποσπάσματα Πρόσθετα εξωτερικές ανεξάρτητες δοκιμές (ETT) σχολικά βιβλία βασικές και πρόσθετες θεματικές διακοπές, συνθήματα άρθρα εθνικά χαρακτηριστικά λεξικό όρων άλλα Μόνο για δασκάλους

Όλα τα έμβια όντα και οι οργανισμοί δεν αποτελούνται από κύτταρα: φυτά, μύκητες, βακτήρια, ζώα, ανθρώπους. Παρά το ελάχιστο μέγεθός του, όλες οι λειτουργίες ολόκληρου του οργανισμού εκτελούνται από το κύτταρο. Στο εσωτερικό του λαμβάνουν χώρα σύνθετες διεργασίες, από τις οποίες εξαρτάται η ζωτικότητα του σώματος και η λειτουργία των οργάνων του.

Σε επαφή με

Δομικά χαρακτηριστικά

Οι επιστήμονες μελετούν δομικά χαρακτηριστικά του κυττάρουκαι τις αρχές του έργου του. Μια λεπτομερής εξέταση των δομικών χαρακτηριστικών ενός κυττάρου είναι δυνατή μόνο με τη βοήθεια ενός ισχυρού μικροσκοπίου.

Όλοι οι ιστοί μας - δέρμα, οστά, εσωτερικά όργανα αποτελούνται από κύτταρα που είναι ΥΛΙΚΟ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ, διατίθενται σε διαφορετικά σχήματα και μεγέθη, κάθε ποικιλία εκτελεί μια συγκεκριμένη λειτουργία, αλλά τα κύρια χαρακτηριστικά της δομής τους είναι παρόμοια.

Πρώτα ας μάθουμε τι κρύβεται πίσω από αυτό δομική οργάνωση των κυττάρων. Κατά τη διάρκεια της έρευνάς τους, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι το κυτταρικό θεμέλιο είναι αρχή της μεμβράνης.Αποδεικνύεται ότι όλα τα κύτταρα σχηματίζονται από μεμβράνες, οι οποίες αποτελούνται από ένα διπλό στρώμα φωσφολιπιδίων, όπου τα μόρια πρωτεΐνης είναι βυθισμένα εξωτερικά και μέσα.

Ποια ιδιότητα είναι χαρακτηριστική για όλους τους τύπους κυττάρων: η ίδια δομή, καθώς και η λειτουργικότητα - ρύθμιση της μεταβολικής διαδικασίας, χρήση του δικού τους γενετικού υλικού (παρουσία και RNA), λήψη και κατανάλωση ενέργειας.

Η δομική οργάνωση του κυττάρου βασίζεται στα ακόλουθα στοιχεία που εκτελούν μια συγκεκριμένη λειτουργία:

• μεμβράνη- κυτταρική μεμβράνη, αποτελείται από λίπη και πρωτεΐνες. Το κύριο καθήκον του είναι να διαχωρίζει τις ουσίες στο εσωτερικό από το εξωτερικό περιβάλλον. Η δομή είναι ημιπερατή: μπορεί επίσης να μεταδώσει μονοξείδιο του άνθρακα.
• πυρήνας– η κεντρική περιοχή και το κύριο συστατικό, που χωρίζονται από άλλα στοιχεία με μια μεμβράνη. Είναι μέσα στον πυρήνα που υπάρχουν πληροφορίες για την ανάπτυξη και την ανάπτυξη, το γενετικό υλικό, που παρουσιάζεται με τη μορφή μορίων DNA που συνθέτουν τη σύνθεση.
• κυτόπλασμα- αυτή είναι μια υγρή ουσία που σχηματίζει το εσωτερικό περιβάλλον όπου λαμβάνουν χώρα διάφορες ζωτικές διεργασίες και περιέχει πολλά σημαντικά συστατικά.

Από τι αποτελείται το κυτταρικό περιεχόμενο, ποιες είναι οι λειτουργίες του κυτταροπλάσματος και των κύριων συστατικών του:

1. Ριβόσωμα- το πιο σημαντικό οργανίδιο που είναι απαραίτητο για τις διαδικασίες βιοσύνθεσης πρωτεϊνών από αμινοξέα· οι πρωτεΐνες εκτελούν έναν τεράστιο αριθμό ζωτικών εργασιών.
2. Μιτοχόνδρια- ένα άλλο συστατικό που βρίσκεται μέσα στο κυτταρόπλασμα. Μπορεί να περιγραφεί με μια φράση – μια πηγή ενέργειας. Η λειτουργία τους είναι να παρέχουν ισχύ στα εξαρτήματα για περαιτέρω παραγωγή ενέργειας.
3. Συσκευή Golgiαποτελείται από 5 - 8 σακούλες που συνδέονται μεταξύ τους. Το κύριο καθήκον αυτής της συσκευής είναι να μεταφέρει πρωτεΐνες σε άλλα μέρη του κυττάρου για να παρέχει ενεργειακό δυναμικό.
4. Τα κατεστραμμένα στοιχεία καθαρίζονται λυσοσώματα.
5. Χειρίζεται τη μεταφορά ενδοπλασματικό δίκτυο,μέσω των οποίων οι πρωτεΐνες μετακινούν μόρια χρήσιμων ουσιών.
6. Centriolesείναι υπεύθυνοι για την αναπαραγωγή.

Πυρήνας

Δεδομένου ότι είναι ένα κυτταρικό κέντρο, θα πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στη δομή και τις λειτουργίες του. Αυτό το συστατικό είναι το πιο σημαντικό στοιχείο για όλα τα κύτταρα: περιέχει κληρονομικά χαρακτηριστικά. Χωρίς τον πυρήνα, οι διαδικασίες αναπαραγωγής και μετάδοσης γενετικών πληροφοριών θα ήταν αδύνατες. Κοιτάξτε την εικόνα που απεικονίζει τη δομή του πυρήνα.

• Η πυρηνική μεμβράνη, που τονίζεται με λιλά, αφήνει τις απαραίτητες ουσίες να εισέλθουν και τις απελευθερώνει πίσω μέσα από τους πόρους - μικρές τρύπες.
• Το πλάσμα είναι μια παχύρρευστη ουσία και περιέχει όλα τα άλλα πυρηνικά συστατικά.
• ο πυρήνας βρίσκεται στο κέντρο και έχει σχήμα σφαίρας. Η κύρια λειτουργία του είναι ο σχηματισμός νέων ριβοσωμάτων.
• Αν κοιτάξετε το κεντρικό τμήμα του κυττάρου σε διατομή, μπορείτε να δείτε λεπτές μπλε πλέξεις - τη χρωματίνη, την κύρια ουσία, η οποία αποτελείται από ένα σύμπλεγμα πρωτεϊνών και μακριές έλικες DNA που φέρουν τις απαραίτητες πληροφορίες.

Κυτταρική μεμβράνη

Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στο έργο, τη δομή και τις λειτουργίες αυτού του στοιχείου. Παρακάτω είναι ένας πίνακας που δείχνει ξεκάθαρα τη σημασία του εξωτερικού κελύφους.

Χλωροπλάστες

Αυτό είναι ένα άλλο σημαντικό στοιχείο. Αλλά γιατί δεν αναφέρθηκαν οι χλωροπλάστες νωρίτερα, ρωτάτε; Ναι, γιατί αυτό το συστατικό βρίσκεται μόνο στα φυτικά κύτταρα.Η κύρια διαφορά μεταξύ ζώων και φυτών είναι η μέθοδος διατροφής: στα ζώα είναι ετερότροφη και στα φυτά είναι αυτότροφη. Αυτό σημαίνει ότι τα ζώα δεν είναι σε θέση να δημιουργήσουν, δηλαδή να συνθέσουν οργανικές ουσίες από ανόργανες - τρέφονται με έτοιμες οργανικές ουσίες. Τα φυτά, αντίθετα, είναι ικανά να πραγματοποιήσουν τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης και περιέχουν ειδικά συστατικά - χλωροπλάστες. Πρόκειται για πράσινα πλαστίδια που περιέχουν την ουσία χλωροφύλλη. Με τη συμμετοχή του, η φωτεινή ενέργεια μετατρέπεται σε ενέργεια χημικών δεσμών οργανικών ουσιών.

Ενδιαφέρων!Οι χλωροπλάστες συγκεντρώνονται σε μεγάλες ποσότητες κυρίως στα υπέργεια μέρη των φυτών - πράσινους καρπούς και φύλλα.

Εάν σας τεθεί η ερώτηση: ονομάστε ένα σημαντικό χαρακτηριστικό της δομής των οργανικών ενώσεων ενός κυττάρου, τότε η απάντηση μπορεί να δοθεί ως εξής.

• Πολλά από αυτά περιέχουν άτομα άνθρακα, τα οποία έχουν διαφορετικές χημικές και φυσικές ιδιότητες και είναι επίσης ικανά να συνδυάζονται μεταξύ τους.
• είναι φορείς, ενεργοί συμμετέχοντες σε διάφορες διεργασίες που συμβαίνουν στους οργανισμούς ή είναι προϊόντα τους. Αυτό αναφέρεται σε ορμόνες, διάφορα ένζυμα, βιταμίνες.
• μπορεί να σχηματίσει αλυσίδες και δακτυλίους, που παρέχει μια ποικιλία συνδέσεων.
• καταστρέφονται όταν θερμαίνονται και αλληλεπιδρούν με το οξυγόνο.
• Τα άτομα μέσα στα μόρια συνδυάζονται μεταξύ τους χρησιμοποιώντας ομοιοπολικούς δεσμούς, δεν αποσυντίθενται σε ιόντα και επομένως αλληλεπιδρούν αργά, οι αντιδράσεις μεταξύ των ουσιών διαρκούν πολύ - αρκετές ώρες ή ακόμη και ημέρες.

Δομή του χλωροπλάστη

Υφάσματα

Τα κύτταρα μπορούν να υπάρχουν ένα κάθε φορά, όπως στους μονοκύτταρους οργανισμούς, αλλά τις περισσότερες φορές συνδυάζονται σε ομάδες του δικού τους είδους και σχηματίζουν διάφορες δομές ιστών που αποτελούν τον οργανισμό. Υπάρχουν διάφοροι τύποι ιστών στο ανθρώπινο σώμα:

• επιθηλιακό– συγκεντρώνεται στην επιφάνεια του δέρματος, των οργάνων, των στοιχείων του πεπτικού συστήματος και του αναπνευστικού συστήματος.
• μυώδης— κινούμαστε χάρη στη σύσπαση των μυών του σώματός μας, πραγματοποιούμε ποικίλες κινήσεις: από την πιο απλή κίνηση του μικρού δαχτύλου μέχρι το τρέξιμο υψηλής ταχύτητας. Παρεμπιπτόντως, ο καρδιακός παλμός εμφανίζεται επίσης λόγω της συστολής του μυϊκού ιστού.
• συνδετικού ιστούαποτελεί έως και το 80 τοις εκατό της μάζας όλων των οργάνων και παίζει προστατευτικό και υποστηρικτικό ρόλο.
• νευρικός- σχηματίζει νευρικές ίνες. Χάρη σε αυτό, διάφορες παρορμήσεις περνούν από το σώμα.

Διαδικασία αναπαραγωγής

Καθ 'όλη τη διάρκεια της ζωής ενός οργανισμού, εμφανίζεται μίτωση - αυτό είναι το όνομα που δίνεται στη διαδικασία της διαίρεσης.που αποτελείται από τέσσερα στάδια:

1. Πρόφαση. Τα δύο κεντρόλια του κυττάρου διαιρούνται και κινούνται προς αντίθετες κατευθύνσεις. Ταυτόχρονα, τα χρωμοσώματα σχηματίζουν ζεύγη και το πυρηνικό κέλυφος αρχίζει να καταρρέει.
2. Το δεύτερο στάδιο ονομάζεται μεταφάσεις. Τα χρωμοσώματα βρίσκονται ανάμεσα στα κεντρόλια και σταδιακά το εξωτερικό κέλυφος του πυρήνα εξαφανίζεται εντελώς.
3. Ανάφασηείναι το τρίτο στάδιο, κατά το οποίο τα κεντρόλια συνεχίζουν να κινούνται προς την αντίθετη κατεύθυνση το ένα από το άλλο, και μεμονωμένα χρωμοσώματα ακολουθούν επίσης τα κεντρόλια και απομακρύνονται το ένα από το άλλο. Το κυτταρόπλασμα και ολόκληρο το κύτταρο αρχίζουν να συρρικνώνονται.
4. Τελόφαση- τελικό στάδιο. Το κυτταρόπλασμα συστέλλεται μέχρι να εμφανιστούν δύο πανομοιότυπα νέα κύτταρα. Μια νέα μεμβράνη σχηματίζεται γύρω από τα χρωμοσώματα και ένα ζεύγος κεντρολίων εμφανίζεται σε κάθε νέο κύτταρο.

συμπέρασμα

Μάθατε ποια είναι η δομή ενός κυττάρου - το πιο σημαντικό συστατικό του σώματος. Δισεκατομμύρια κύτταρα συνθέτουν ένα εκπληκτικά σοφά οργανωμένο σύστημα που διασφαλίζει την απόδοση και τη ζωτική δραστηριότητα όλων των εκπροσώπων του ζωικού και φυτικού κόσμου.

Ένα μη μεμβρανικό οργανίδιο που αποτελείται από δύο κυλινδρικές δομές ονομάζεται κυτταρικό κέντρο ή κεντρόσωμα. Η δομή και οι λειτουργίες του κυτταρικού κέντρου συνδέονται με την κυτταρική διαίρεση.

Δομή

Το οργανίδιο ανακαλύφθηκε το 1875 από τον Γερμανό βιολόγο Walter Flemming. Το κεντρόσωμα εντοπίζεται συχνότερα κοντά στον πυρήνα ή στο σύμπλεγμα Golgi. Το μέγεθος του οργανιδίου δεν υπερβαίνει τα 0,5 μm σε μήκος και 0,2 μm σε διάμετρο. Το κυτταρικό κέντρο υπάρχει μόνο στα ζωικά κύτταρα. Στα κύτταρα των φυτών, των μυκήτων και ορισμένων πρωτόζωων, το κεντρόσωμα δεν παρατηρείται.

Ρύζι. 1. Η δομή των κεντρολίων.

Το κυτταρικό κέντρο αποτελείται από δύο κεντρόλια που βρίσκονται σε ορθή γωνία μεταξύ τους. Κάθε κεντριόλιο είναι μια δομή πρωτεΐνης που σχηματίζεται από εννέα τριάδες μικροσωληνίσκων. Τριπλό σημαίνει τρεις σωλήνες στη σειρά, δηλ. Υπάρχουν συνολικά 27 μικροσωληνίσκοι στο κεντριόλιο. Τα τρίδυμα συνδέονται με πρωτεϊνικά νήματα σε κύκλο, σχηματίζοντας έναν κύλινδρο. Στο κέντρο του κυλίνδρου υπάρχει μια ράβδος πρωτεΐνης στην οποία συνδέονται όλες οι τριπλέτες. Σε διατομή, το κεντριόλιο μοιάζει με λουλούδι, τα πέταλα του οποίου κατευθύνονται προς μία κατεύθυνση.

Ρύζι. 2. Κεντρόσωμα με μικροσωληνίσκους.

Μια λεπτομερής περιγραφή των συστατικών του κεντροσώματος περιγράφεται στον πίνακα «Δομή και λειτουργίες του κυτταρικού κέντρου».

Συστατικά	Δομικά χαρακτηριστικά	Λειτουργίες
Centrioles	Μικροσωληνίσκοι; Πρωτεϊνικά νήματα; Πρωτεϊνικός πυρήνας (άξονας)	Οι μικροσωληνίσκοι παράγονται με τη βοήθεια πρωτεϊνών, δηλ. είναι το COMT - το κέντρο της οργάνωσης των μικροσωληνίσκων. Στη φάση S, οι ενδιάμεσες φάσεις διπλασιάζονται με αυτοσυναρμολόγηση, αποκλίνουν στους πόλους των κυψελών και δημιουργούν έναν άξονα.
Δορυφόροι - προσαρτήματα της μητρικής κεντρολίου	Πόδια συνδεδεμένα με το κεντρίολο. Κεφαλή ή εστία σύγκλισης μικροσωληνίσκων (MTF)	Δημιουργήστε μικροσωληνίσκους, συναρμολογήστε και αποσυναρμολογήστε ατράκτους
Μικροσωληνίσκοι	Πρωτεϊνική τουμπουλίνη. Έχουν τα μείον άκρα που συνδέονται με το κεντριόλιο και τα συν άκρα που αποκλίνουν προς την περιφέρεια του κυττάρου	Συνδέονται και στις δύο πλευρές (από κάθε ζεύγος κεντρολίων) κατά τη μίτωση στα κεντρομερή των χρωμοσωμάτων, σχηματίζοντας την άτρακτο. Κρατώντας μέρη των χρωμοσωμάτων, οι μικροσωληνίσκοι αρχίζουν να αποσυναρμολογούνται από τα κεντρόλια, έλκοντας έτσι τα χρωμοσώματα στους πόλους και προάγοντας την κυτταρική διαίρεση
Μήτρα ή κεντροσωμικό φωτοστέφανο	Διάφορες πρωτεΐνες	Περιβάλλει το κεντρόσωμα. Σε ένα μικροσκόπιο, εμφανίζεται ως ένα ελαφρύτερο σημείο του κυτταροπλάσματος που περιβάλλει το κυτταρικό κέντρο. Συμμετέχει στη συναρμολόγηση μικροσωληνίσκων. Μαζί με τους δορυφόρους και τους μικροσωληνίσκους που εκτείνονται από αυτούς, σχηματίζεται μια κεντρόσφαιρα που περιβάλλει τις κεντρόλες

Ρύζι. 3. Σχηματισμός της ατράκτου.

Η δομή που σχηματίζουν δύο κεντρόλια ονομάζεται διπλόσωμα. Διακρίνει μεταξύ μητρικών και θυγατέρων κεντρόλων. Μόνο το μητρικό κεντριόλιο παράγει μικροσωληνίσκους. Η κόρη βρίσκεται κάθετα στη μητέρα.

Λειτουργίες

Εκτός από το σχηματισμό της ατράκτου σχάσης και τη συμμετοχή στη μίτωση, το οργανίδιο εκτελεί άλλες λειτουργίες:

TOP 4 άρθραπου διαβάζουν μαζί με αυτό

• σχηματίζει έναν κυτταροσκελετό που αποτελείται από μικροσωληνίσκους που διεισδύουν στο κυτταρόπλασμα.
• συμμετέχει στο σχηματισμό μαστιγίων και βλεφαρίδων, σχηματίζοντας ένα προστατευτικό νήμα - ένα αξονικό.

Ο κυτταροσκελετός είναι απαραίτητος για την κίνηση του κυτταροπλάσματος, που διευκολύνει τον μεταβολισμό. Σε ορισμένους οργανισμούς, τα κεντρόλια υπάρχουν μόνο σε κύτταρα που φέρουν μαστίγια ή βλεφαρίδες. Συνολικές βαθμολογίες που ελήφθησαν: 122.