Struktura, funkcije in lastnosti celice

Celotna galaksija izjemnih znanstvenikov iz preteklosti - Robert Hooke,

Znanstvena odkritja, ki so jih naredili v njih, so popolnoma spremenile obraz planeta in privedle do videza klonov, gensko spremenjenih organizmov in umetne inteligence. Naš prispevek bo pomagal razumeti osnovne metode citoloških eksperimentov in pojasniti strukturo in funkcije celic.

Kako preučiti celico

Kot pred 500 leti je svetlobni mikroskop glavni instrument, ki pomaga proučevati strukturo in lastnosti celic. Seveda njegov videz in optične lastnosti ne gredo v nobeno primerjavo s prvimi mikroskopi, ki so jih ustvarili oče in sin Jansensa ali Roberta Hooka sredi 16. stoletja. Razrešitev sodobnih svetlobnih mikroskopov povečuje velikost celičnih struktur za 3000 krat. Rasterni skenirni instrumenti lahko zajamejo slike submikroskopskih predmetov, kot so bakterije ali virusi, ki so tako majhni, da niso celo celice. V citologiji se aktivno uporablja metoda označenih atomov, pa tudi vseživljenjsko preučevanje celic, s pomočjo katerih razjasnijo značilnosti celičnih procesov.

Centrifugiranje

Za ločevanje celične vsebine v frakcije in proučevanje lastnosti in funkcij celice se citologija uporablja za centrifugo. Deluje na istem principu kot isto ime v pralnih strojih. Ustvarjanje centrifugalnega pospeška, naprava pospešuje celično suspenzijo, in ker imajo organele različne gostote, poravnajo plast po plasteh. Spodaj so velike dele, kot so osnovne, mitohondrije ali plastidih in v zgornjem popravku rešetke šobami centrifugalne razporejenih citoskeletnim filamente, ribosomi in peroksisomi. Dobljene plasti so ločene, zato je bolj primerno, da se preučijo značilnosti biokemijske sestave organov.

Celična struktura rastlin

Lastnosti rastlinske celice so v mnogih pogledih podobne funkcijam živalskih celic. Vendar pa tudi učenec, ko preučuje nespremenljive priprave rastlinskih, živalskih ali človeških celic v okularju mikroskopa, odkrije razlike. Gre za geometrično redne konture, prisotnost gostega celuloznega membrana in velike vakuole, značilne za rastlinske celice. In še ena razlika, ki povsem razporedi rastline v skupino avtotrofni organizmi, - prisotnost v citoplazmi jasno vidnih ovalnih teles zelene barve. Ti kloroplasti so gostujoča karta rastlin. Navsezadnje so sposobni zajeti svetlobno energijo, jo pretvoriti v energijo makroergičnih vezi ATP in tudi tvoriti organske spojine: škrob, beljakovine in maščobe. Fotosinteza torej določa avtotrofne lastnosti celice rastline.

Samo-sinteza trofičnih snovi

Vzdigavajmo se na proces, zahvaljujoč se, po mnenju izrednega ruskega znanstvenika KA Timiryazeva, rastline igrajo kozmično vlogo v evoluciji. Na Zemlji je okoli 350 tisoč vrst rastlin, od enoceličnih alg, kot so hlorella ali klamidomonade, in konča z velikanskimi drevesi - sekvoji, ki segajo do višine 115 metrov. Vsi absorbirajo ogljikov dioksid, ga pretvarjajo v glukozo, aminokisline, glicerin in maščobne kisline. Te snovi služijo ne samo sami rastlini, temveč tudi organizmom, imenovanim heterotrofi: glive, živali in ljudi. Takšne lastnosti rastlinskih celic kot sposobnost sintetiziranja organskih spojin in tvorbe vitalne snovi - kisika, potrjujejo dejstvo, da je avtotrofi izjemna vloga za življenje na Zemlji.

Klasifikacija plastidov

Težko je ostati indiferenten, razmišlja o ekstravagancah barv cvetenja vrtnic ali jesenskega gozda. Obarvanje rastlin povzročajo posebni organeli - plastidi, značilni samo za rastlinske celice. Lahko trdimo, da prisotnost posebnih pigmentov v njihovi sestavi vpliva na delovanje kloroplastov, kromoplastov in levkoplastov v metabolizmu. Organele, ki vsebujejo zeleni pigment klorofil, povzročajo pomembne lastnosti celice in so odgovorne za proces fotosinteze. Lahko se spremenijo tudi v kromoplastike. Ta pojav opazimo, na primer, jeseni, ko zeleni listi dreves postanejo zlati, vijolični ali vijolični. Leukoplaste se lahko pretvorijo v kromoplastike, na primer mlečne zrelosti paradižnika zorijo v oranžno ali rdečo barvo. Sposobni so preiti v kloroplaste, na primer, pojavijo se zelene barve na koži krompirjevih gomoljev med dolgim ​​shranjevanjem v svetlobi.

Mehanizem nastajanja rastlinskih tkiv

Ena od razlikovalnih značilnosti celic višjih rastlin je prisotnost trdne in trpežne lupine. Običajno vsebuje makromolekule celuloze, lignina ali pektina. Stabilnost in odpornost proti kompresiji in drugim mehanskim deformacijam se izničijo rastlinska tkiva v skupini najbolj togih naravnih struktur, ki lahko prestanejo težke obremenitve (recimo na primer lastnosti lesa). Med njenimi celicami so številne citoplazemske niti, ki potujejo skozi odprtine v lupinah, ki jih, kot elastične niti, šivajo skupaj. Zato sta trdnost in trdota glavne lastnosti celice rastlinskega organizma.

Plasmoliza in deplazmoliza

Prisotnost perforiranih sten, ki so odgovorni za gibanje vode, mineralnih soli in fitohormonov, je mogoče zaznati zaradi pojava plazmolize. Rastlinsko celico smo dali v hipertonsko raztopino običajne soli. Voda iz njene citoplazme bo razpršena navzven, v mikroskopu pa bomo videli proces odstranjevanja parietalne plasti hialoplazme. Celica se skrči, njen volumen se zmanjša, npr. obstaja plazmoliza. Izvirno obliko lahko obnovite tako, da drsniku dodate nekaj kapljic vode in ustvarite koncentracijo raztopine manj kot v citoplazem celice. Molekule H₂O bo skozi pore v lupini vstopiti navznoter, se bo obseg in intracelularni tlak celic povečal. Ta proces se je imenoval deplasmoliza.

Specifičnost strukture in funkcij živalskih celic

Odsotnost kloroplastov v citoplazmi, tanke membrane, brez zunanje membrane, majhne vakuole, ki delujejo predvsem s prebavo ali izločanja funkcije - vse to velja za celice živali in ljudi. Njihov raznolik videz in heterotrofni način prehrane je še ena posebnost.

Mnoge celice, ki so ločeni organizmi ali so del tkiv, so sposobne aktivnega gibanja. To so fagociti .. In sesalcev sperme, amebe, migetalkarji natikači itd Kombinacije živalskih celic v tkivu se izvaja s pomočjo kompleksnega nadmembrannomu - glikokaliks. Sestavljen je iz glikolipidi in proteinov, povezanih z ogljikovimi hidrati in pospešuje adhezijo - adhezija med celica membrane, kar ima za posledico tvorbo tkiva. Tudi v glikokalizi je zunajcelična digestija. Heterotrofne Postopek določa prisotnost hrane v celicah arzenalom prebavnih encimov, koncentriramo v posebnih organelov - lizosome, ki se oblikujejo v aparaturo Golgi - vezavo odnomembrannoy citoplazmo strukturo.

V živalskih celicah je ta organelel zastopana s skupno mrežo kanalov in cistern, v rastlinah pa je videti številne ločene strukturne enote. Rastlinske in živalske somatske celice so razdeljene z mitozo, galete pa so mejoze.

Ugotovili smo torej, da bodo značilnosti mikroskopske strukture in funkcij organelov odvisne od lastnosti celic različnih skupin živih organizmov.