Organoizi- componente permanente, neapărat prezente, ale celulei care îndeplinesc funcţii specifice.
Reticulul endoplasmatic
Reticulul endoplasmatic (RE), sau reticul endoplasmatic (RE), este un organel cu o singură membrană. Este un sistem de membrane care formează „cisterne” și canale, conectate între ele și delimitând un singur spațiu intern - cavitățile EPS. Membranele sunt conectate pe de o parte la membrana citoplasmatică și pe de altă parte la membrana nucleară exterioară. Există două tipuri de EPS: 1) aspră (granulară), care conține ribozomi pe suprafața sa și 2) netedă (granulară), ale căror membrane nu poartă ribozomi.
Functii: 1) transportul de substanțe dintr-o parte a celulei în alta, 2) diviziunea citoplasmei celulare în compartimente („compartimente”), 3) sinteza carbohidraților și lipidelor (ER neted), 4) sinteza proteinelor (ER aspru), 5) locul de formare a aparatului Golgi .
Sau Complexul Golgi, este un organel cu o singură membrană. Se compune din stive de „cisterne” aplatizate, cu margini lărgite. Cu acestea este asociat un sistem de vezicule mici cu o singură membrană (vezicule Golgi). Fiecare stivă constă de obicei din 4-6 „cisterne”, este o unitate structurală și funcțională a aparatului Golgi și se numește dictiozom. Numărul de dictiozomi dintr-o celulă variază de la unu la câteva sute. În celulele vegetale, dictiozomii sunt izolați.
Aparatul Golgi este de obicei situat în apropierea nucleului celular (în celulele animale, adesea în apropierea centrului celulei).
Funcțiile aparatului Golgi: 1) acumularea de proteine, lipide, carbohidrați, 2) modificarea substanțelor organice care intră, 3) „ambalarea” proteinelor, lipidelor, carbohidraților în vezicule membranare, 4) secreției de proteine, lipide, carbohidrați, 5) sinteza carbohidraților și lipidelor , 6) locul de formare a lizozomilor Funcția secretorie este cea mai importantă, prin urmare aparatul Golgi este bine dezvoltat în celulele secretoare.
Lizozomi
Lizozomi- organele monomembranare. Sunt bule mici (diametrul de la 0,2 la 0,8 microni) care conțin un set de enzime hidrolitice. Enzimele sunt sintetizate pe ER brut și se deplasează în aparatul Golgi, unde sunt modificate și împachetate în vezicule membranare, care, după separarea de aparatul Golgi, devin ei înșiși lizozomi. Un lizozom poate conține de la 20 la 60 tipuri variate enzime hidrolitice. Descompunerea substanțelor folosind enzime se numește liza.
Există: 1) lizozomi primari, 2) lizozomi secundari. Primarii se numesc lizozomi care se desprind din aparatul Golgi. Lizozomii primari sunt un factor care asigură exocitoza enzimelor din celulă.
Secundari se numesc lizozomi formați ca urmare a fuziunii lizozomilor primari cu vacuolele endocitare. În acest caz, ele digeră substanțele care intră în celulă prin fagocitoză sau pinocitoză, deci pot fi numite vacuole digestive.
Autofagie- procesul de distrugere a structurilor inutile celulei. Mai întâi, structura care trebuie distrusă este înconjurată de o singură membrană, apoi capsula membranei rezultată fuzionează cu lizozomul primar, rezultând formarea unui lizozom secundar (vacuol autofagic), în care această structură este digerată. Produsele digestiei sunt absorbite de citoplasma celulară, dar o parte din material rămâne nedigerată. Lizozomul secundar care conține acest material nedigerat se numește corp rezidual. Prin exocitoză, particulele nedigerate sunt îndepărtate din celulă.
Autoliza- autodistrugerea celulară, care are loc datorită eliberării conținutului de lizozomi. În mod normal, autoliza are loc în timpul metamorfozei (dispariția cozii într-un mormoloc de broaște), involuției uterului după naștere și în zonele de necroză tisulară.
Funcțiile lizozomilor: 1) digestia intracelulară a substanțelor organice, 2) distrugerea structurilor celulare și necelulare inutile, 3) participarea la procesele de reorganizare celulară.
Vacuole
Vacuole- organele cu o singură membrană, sunt „recipiente” umplute solutii apoase organice şi substante anorganice. Aparatul ER și Golgi participă la formarea vacuolelor. Celulele plantelor tinere conțin multe vacuole mici, care apoi, pe măsură ce celulele cresc și se diferențiază, se contopesc unele cu altele și formează un singur mare. vacuola centrală. Vacuola centrală poate ocupa până la 95% din volumul unei celule mature; nucleul și organelele sunt împinse spre membrana celulară. Membrana care delimitează vacuola plantei se numește tonoplast. Fluidul care umple o vacuola vegetală se numește seva celulară . Compoziția sevei celulare include săruri organice și anorganice solubile în apă, monozaharide, dizaharide, aminoacizi, produse metabolice finale sau toxice (glicozide, alcaloizi) și unii pigmenți (antociani).
Celulele animale conțin mici vacuole digestive și autofagice, care aparțin grupului de lizozomi secundari și conțin enzime hidrolitice. Animalele unicelulare au și vacuole contractile care îndeplinesc funcția de osmoreglare și excreție.
Funcțiile vacuolei: 1) acumularea și stocarea apei, 2) reglarea metabolismul apă-sare, 3) menținerea presiunii turgenței, 4) acumularea de metaboliți solubili în apă, rezervă nutrienți, 5) colorarea florilor și fructelor și, prin urmare, atragerea polenizatorilor și dispersatorilor de semințe, 6) a vedea funcțiile lizozomilor.
Se formează reticulul endoplasmatic, aparatul Golgi, lizozomii și vacuolele o singură rețea vacuolară a celulei, ale căror elemente individuale se pot transforma unele în altele.
Mitocondriile
1 - membrana exterioara;
2 - membrana interna; 3 - matrice; 4 - crista; 5 - sistem multienzimatic; 6 - ADN circular.
Forma, dimensiunea și numărul mitocondriilor variază enorm. Mitocondriile pot fi în formă de tijă, rotunde, spiralate, în formă de cupă sau ramificate. Lungimea mitocondriilor variază de la 1,5 la 10 µm, diametrul - de la 0,25 la 1,00 µm. Numărul de mitocondrii dintr-o celulă poate ajunge la câteva mii și depinde de activitatea metabolică a celulei.
Mitocondria este delimitată de două membrane. Membrana exterioară a mitocondriilor (1) este netedă, interioară (2) formează numeroase pliuri - cristas(4). Cristae mărește suprafața membranei interioare, pe care se află sistemele multienzimatice (5) implicate în sinteza moleculelor de ATP. Spațiul intern al mitocondriilor este umplut cu matrice (3). Matricea conține ADN circular (6), ARNm specific, ribozomi de tip procariotic (tip 70S) și enzime ciclului Krebs.
ADN-ul mitocondrial nu este asociat cu proteine („gol”), este atașat de membrana interioară a mitocondriei și poartă informații despre structura a aproximativ 30 de proteine. Pentru a construi o mitocondrie, sunt necesare mult mai multe proteine, astfel încât informațiile despre majoritatea proteinelor mitocondriale sunt conținute în ADN-ul nuclear, iar aceste proteine sunt sintetizate în citoplasma celulei. Mitocondriile sunt capabile de reproducere autonomă prin fisiune în două. Între membranele exterioare și interioare există rezervor de protoni, unde are loc acumularea de H +.
Funcțiile mitocondriilor: 1) sinteza ATP, 2) descompunerea oxigenului a substanțelor organice.
Conform unei ipoteze (teoria simbiogenezei), mitocondriile au provenit din vechile organisme procariote aerobe cu viață liberă, care, după ce au pătruns accidental în celula gazdă, au format apoi un complex simbiotic reciproc avantajos cu aceasta. Următoarele date susțin această ipoteză. În primul rând, ADN-ul mitocondrial are aceleași caracteristici structurale ca și ADN-ul bacteriilor moderne (închis într-un inel, neasociat cu proteine). În al doilea rând, ribozomii mitocondriali și ribozomii bacterieni aparțin aceluiași tip - tipul 70S. În al treilea rând, mecanismul fisiunii mitocondriale este similar cu cel al bacteriilor. În al patrulea rând, sinteza proteinelor mitocondriale și bacteriene este suprimată de aceleași antibiotice.
Plastide
1 - membrana exterioara; 2 - membrana interna; 3 - stroma; 4 - tilacoid; 5 - grana; 6 - lamele; 7 - boabe de amidon; 8 - picături de lipide.
Plastidele sunt caracteristice numai celulelor vegetale. Distinge trei tipuri principale de plastide: leucoplaste - plastide incolore din celulele părților necolorate ale plantelor, cromoplaste - plastide colorate de obicei galbene, roșii și flori de portocal cloroplastele sunt plastide verzi.
Cloroplaste.În celulele plantelor superioare, cloroplastele au forma unei lentile biconvexe. Lungimea cloroplastelor variază de la 5 la 10 µm, diametrul - de la 2 la 4 µm. Cloroplastele sunt delimitate de două membrane. Membrana exterioară (1) este netedă, cea interioară (2) are o structură pliată complexă. Cea mai mică pliă se numește tilacoid(4). Se numește un grup de tilacoizi aranjați ca un teanc de monede faţetă(5). Cloroplastul conține în medie 40-60 de boabe, dispuse în șah. Granele sunt conectate între ele prin canale aplatizate - lamele(6). Membranele tilacoide conțin pigmenți fotosintetici și enzime care asigură sinteza ATP. Principalul pigment fotosintetic este clorofila, care determină Culoarea verde cloroplaste.
Spațiul interior al cloroplastelor este umplut stroma(3). Stroma conține ADN circular „gol”, ribozomi de tip 70S, enzime ciclului Calvin și boabe de amidon (7). În interiorul fiecărui tilacoid există un rezervor de protoni și se acumulează H +. Cloroplastele, ca și mitocondriile, sunt capabile de reproducere autonomă prin împărțirea în două. Se găsesc în celulele părților verzi ale plantelor superioare, în special multe cloroplaste din frunze și fructe verzi. Cloroplastele plantelor inferioare se numesc cromatofori.
Funcția cloroplastelor: fotosinteză. Se crede că cloroplastele provin din vechile cianobacterii endosimbiotice (teoria simbiogenezei). Baza acestei ipoteze este similitudinea dintre cloroplaste și bacteriile moderne într-o serie de caracteristici (ADN circular, „god”, ribozomi de tip 70S, metoda de reproducere).
Leucoplaste. Forma variază (sferică, rotundă, cuburi etc.). Leucoplastele sunt delimitate de două membrane. Membrana exterioară este netedă, cea interioară formează puțini tilacoizi. Stroma conține ADN circular „gol”, ribozomi de tip 70S, enzime pentru sinteza și hidroliza nutrienților de rezervă. Nu există pigmenți. Celulele organelor subterane ale plantei (rădăcini, tuberculi, rizomi etc.) au în special multe leucoplaste. Funcția leucoplastelor: sinteza, acumularea si depozitarea nutrientilor de rezerva. amiloplaste- leucoplaste care sintetizează și acumulează amidon, elaioplaste- uleiuri, proteinoplaste- proteine. În aceeași leucoplastă se pot acumula diferite substanțe.
Cromoplastele. Delimitat de două membrane. Membrana exterioară este netedă, membrana interioară este fie netedă, fie formează tilacoizi unici. Stroma conține ADN circular și pigmenți - carotenoizi, care conferă cromoplastelor o culoare galbenă, roșie sau portocalie. Forma de acumulare a pigmenților este diferită: sub formă de cristale, dizolvate în picături de lipide (8) etc. Conținute în celulele fructelor mature, petale, frunze de toamnă și mai rar - legume rădăcinoase. Cromoplastele sunt considerate stadiul final al dezvoltării plastidelor.
Funcția cromoplastelor: colorand florile si fructele si prin aceasta atragerea polenizatorilor si dispersatorilor de seminte.
Toate tipurile de plastide pot fi formate din proplastide. Proplastide- organele mici continute in tesuturile meristematice. Deoarece plastidele au o origine comună, sunt posibile interconversii între ele. Leucoplastele se pot transforma în cloroplaste (înverzirea tuberculilor de cartofi la lumină), cloroplastele - în cromoplaste (îngălbenirea frunzelor și înroșirea fructelor). Transformarea cromoplastelor în leucoplaste sau cloroplaste este considerată imposibilă.
Ribozomi
1 - subunitate mare; 2 - subunitate mică.
Ribozomi- organele nemembranare, diametrul de aproximativ 20 nm. Ribozomii constau din două subunități - mari și mici, în care se pot disocia. Compoziție chimică ribozomi – proteine și ARNr. Moleculele de ARNr alcătuiesc 50-63% din masa ribozomului și formează cadrul său structural. Există două tipuri de ribozomi: 1) eucarioți (cu constante de sedimentare pentru întregul ribozom - 80S, subunitate mică - 40S, mare - 60S) și 2) procarioți (70S, 30S, respectiv 50S).
Ribozomii de tip eucariotic conțin 4 molecule de ARNr și aproximativ 100 de molecule de proteine, în timp ce tipul procariotic conține 3 molecule de ARNr și aproximativ 55 de molecule de proteine. În timpul biosintezei proteinelor, ribozomii pot „lucra” individual sau se pot combina în complexe - poliribozomi (polizomi). În astfel de complexe, ele sunt legate între ele printr-o moleculă de ARNm. Celulele procariote au doar ribozomi de tip 70S. Celulele eucariote au atât ribozomi de tip 80S (membrane EPS aspre, citoplasmă) cât și de tip 70S (mitocondrii, cloroplaste).
Subunitățile ribozomale eucariote se formează în nucleol. Combinația de subunități într-un ribozom întreg are loc în citoplasmă, de obicei în timpul biosintezei proteinelor.
Funcția ribozomilor: asamblarea unui lanț polipeptidic (sinteza proteinelor).
Citoscheletul
Citoscheletul format din microtubuli si microfilamente. Microtubulii sunt structuri cilindrice, neramificate. Lungimea microtubulilor variază de la 100 µm la 1 mm, diametrul este de aproximativ 24 nm, iar grosimea peretelui este de 5 nm. Componenta chimică principală este tubulina proteică. Microtubulii sunt distruși de colchicină. Microfilamentele sunt filamente cu un diametru de 5-7 nm și constau din proteina actină. Microtubulii și microfilamentele formează țesături complexe în citoplasmă. Funcțiile citoscheletului: 1) determinarea formei celulei, 2) suportul pentru organele, 3) formarea fusului, 4) participarea la mișcările celulare, 5) organizarea fluxului citoplasmatic.
Include doi centrioli și o centrosferă. Centriol este un cilindru, al cărui perete este format din nouă grupuri de trei microtubuli topiți (9 tripleți), interconectați la anumite intervale prin legături încrucișate. Centriolii sunt uniți în perechi, unde sunt amplasați în unghi drept unul față de celălalt. Înainte de diviziunea celulară, centriolii diverg către poli opuși și un centriol fiică apare în apropierea fiecăruia dintre ei. Ele formează un fus de diviziune, care contribuie la distribuirea uniformă a materialului genetic între celulele fiice. În celulele plantelor superioare (gimnosperme, angiosperme), centrul celular nu are centrioli. Centriolii sunt organele citoplasmei auto-replicabile; ele apar ca urmare a duplicării centriolilor existenți. Functii: 1) asigurarea divergenței cromozomilor către polii celulari în timpul mitozei sau meiozei, 2) centrul de organizare al citoscheletului.
Organoizi ai mișcării
Nu este prezent în toate celulele. Organelele de mișcare includ cilii (ciliați, epiteliu tractului respirator), flageli (flagelați, spermatozoizi), pseudopode (rizopode, leucocite), miofibrile ( celule musculare) si etc.
Flageli și cili- organele în formă de filament, reprezentând un axonem delimitat de o membrană. Axonemul este o structură cilindrică; peretele cilindrului este format din nouă perechi de microtubuli; în centrul său sunt doi microtubuli unici. La baza axonemului se află corpi bazali, reprezentați de doi centrioli reciproc perpendiculari (fiecare corp bazal este format din nouă triplete de microtubuli; în centrul său nu există microtubuli). Lungimea flagelului ajunge la 150 de microni, cilii sunt de câteva ori mai scurti.
Miofibrile constau din miofilamente de actină și miozină care asigură contracția celulelor musculare.
Mergi la cursurile nr. 6„Celula eucariotă: citoplasmă, membrana celulară, structura și funcțiile membranelor celulare”
Unitatea structurii celulare.
Conținutul oricărei celule este separat de mediul extern printr-o structură specială - membrana plasmatica (plasmalema). Această izolare vă permite să creați un mediu cu totul special în interiorul celulei, spre deosebire de ceea ce o înconjoară. Prin urmare, procesele care nu au loc în altă parte pot avea loc în celulă; ele sunt numite procesele vieții.
Mediul intern al unei celule vii, delimitat de membrana plasmatică, se numește citoplasmă. Include hialoplasma(substanță transparentă de bază) și organele celulare, precum și diverse structuri nepermanente - incluziuni. Organelele care sunt prezente în orice celulă includ, de asemenea ribozomi, unde se întâmplă sinteza proteinei.
Structura celulelor eucariote.
eucariote- Acestea sunt organisme ale căror celule au un nucleu. Miez- acesta este chiar organelul celulei eucariote în care se stochează informația ereditară înregistrată în cromozomi și din care se transcrie informațiile ereditare. Cromozom este o moleculă de ADN integrată cu proteine. Miezul contine nucleol- locul unde se formează alte organite importante implicate în sinteza proteinelor - ribozomi. Dar ribozomii se formează doar în nucleu și funcționează (adică sintetizează proteine) în citoplasmă. Unele dintre ele sunt libere în citoplasmă, iar altele sunt atașate de membrane, formând o rețea, care se numește endoplasmatic.
Ribozomi- organele nemembranare.
Reticulul endoplasmatic este o rețea de tubuli mărginiți de membrană. Există două tipuri: netede și granulare. Ribozomii sunt localizați pe membranele reticulului endoplasmatic granular, astfel încât proteinele sunt sintetizate și transportate acolo. Și reticulul endoplasmatic neted este locul sintezei și transportului carbohidraților și lipidelor. Nu există ribozomi pe el.
Sinteza proteinelor, carbohidraților și grăsimilor necesită energie, care este produsă în celula eucariotă de „stațiile energetice” ale celulei - mitocondriile.
Mitocondriile- organele cu membrană dublă în care are loc procesul de respirație celulară. Se oxidează pe membranele mitocondriale compusi organici iar energia chimică se acumulează sub formă de molecule energetice speciale (ATP).
Există, de asemenea, un loc în celulă unde se pot acumula compuși organici și de unde pot fi transportați - acesta este Aparate Golgi, sistem de pungi cu membrană plate. Este implicat în transportul proteinelor, lipidelor și carbohidraților. Aparatul Golgi produce, de asemenea, organele pentru digestia intracelulară - lizozomi.
Lizozomi- organele cu o singură membrană, caracteristice celulelor animale, conțin enzime care pot descompune proteinele, carbohidrații, acizii nucleici și lipidele.
O celulă poate conține organele care nu au o structură de membrană, cum ar fi ribozomi și un citoschelet.
Citoscheletul- acesta este un aparat musculo-scheletic sistem celular, include microfilamente, cili, flageli, un centru celular care produce microtubuli și centrioli.
Există organele care sunt caracteristice numai pentru celule vegetale, - plastide. Există: cloroplaste, cromoplaste și leucoplaste. Procesul de fotosinteză are loc în cloroplaste.
De asemenea, în celulele vegetale vacuole- produse activitatea celulară, care sunt rezervoare de apă și compuși dizolvați în ea. Organismele eucariote includ plante, animale și ciuperci.
Structura celulelor procariote.
procariote - organisme unicelulare, ale căror celule nu au nucleu.
Celulele procariote sunt de dimensiuni mici și stochează material genetic sub forma unei molecule circulare de ADN (nucleoid). Organismele procariote includ bacterii și cianobacteriile, care anterior erau numite alge albastre-verzi.
Dacă procesul de respirație aerobă are loc la procariote, atunci se folosesc proeminențe speciale pentru aceasta membrană plasmatică - mezosomi. Dacă bacteriile sunt fotosintetice, atunci procesul de fotosinteză are loc pe membranele fotosintetice - tilacoizi.
Sinteza proteinelor la procariote are loc la ribozomi. Celulele procariote au puține organite.
Ipotezele originii organelelor celulelor eucariote.
Celulele procariote au apărut pe Pământ mai devreme decât celulele eucariote.
1) ipoteza simbiotică explică mecanismul de apariție a unor organite ale celulei eucariote – mitocondriile și plastidele fotosintetice.
2) Ipoteza de invaginație- afirmă că originea celulei eucariote provine din faptul că forma ancestrală a fost o procariotă aerobă. Organelele din el au apărut ca urmare a invaginării și detașării unor părți ale cochiliei, urmată de specializarea funcțională în nucleu, mitocondrii, cloroplaste ale altor organite.
Există doar două tipuri de organisme pe Pământ: eucariote și procariote. Ele diferă foarte mult prin structura, originea și dezvoltarea evolutivă, care vor fi discutate în detaliu mai jos.
In contact cu
Semne ale unei celule procariote
Procariotele sunt numite și prenucleare. O celulă procariotă nu are alte organite care au o membrană (reticul endoplasmatic, complex Golgi).
De asemenea trasaturi caracteristice pentru ei sunt urmatoarele:
- fără coajă și nu formează legături cu proteinele. Informațiile sunt transmise și citite continuu.
- Toate procariotele sunt organisme haploide.
- Enzimele sunt situate în stare liberă (difuz).
- Au capacitatea de a forma spori în condiții nefavorabile.
- Prezența plasmidelor - molecule mici de ADN extracromozomial. Funcția lor este transferul de informații genetice, crescând rezistența la mulți factori agresivi.
- Prezența flagelilor și pili - formațiuni proteice externe necesare mișcării.
- Vacuolele de gaz sunt cavități. Datorită acestora, corpul este capabil să se miște în coloana de apă.
- Peretele celular al procariotelor (și anume bacteriilor) este format din mureină.
- Principalele metode de obținere a energiei la procariote sunt chimio- și fotosinteza.
Acestea includ bacteriile și arheile. Exemple de procariote: spirochete, proteobacterii, cianobacterii, crenarheote.
Atenţie!În ciuda faptului că procariotele nu au un nucleu, au echivalentul său - un nucleoid (o moleculă de ADN circulară lipsită de coji) și ADN liber sub formă de plasmide.
Structura unei celule procariote
Bacterii
Reprezentanții acestui regat sunt printre cei mai vechi locuitori ai Pământului și au o rată mare de supraviețuire în condiții extreme.
Există bacterii gram-pozitive și gram-negative. Principala lor diferență constă în structura membranei celulare. Gram-pozitivele au o înveliș mai groasă, până la 80% constă dintr-o bază mureină, precum și polizaharide și polipeptide. Cand sunt colorate dupa Gram dau Violet. Majoritatea acestor bacterii sunt agenți patogeni. Gram-negativele au un perete mai subțire, care este separat de membrană prin spațiul periplasmatic. Cu toate acestea, o astfel de înveliș are o rezistență crescută și este mult mai rezistentă la efectele anticorpilor.
Bacteriile joacă un rol foarte important în natură:
- Cianobacteriile (alge albastre-verzi) ajută la menținere nivelul cerut oxigen în atmosferă. Ele formează mai mult de jumătate din tot O2 de pe Pământ.
- Ele promovează descompunerea resturilor organice, participând astfel la ciclul tuturor substanțelor și participă la formarea solului.
- Fixatori de azot pe rădăcinile de leguminoase.
- Ei purifică apa din deșeurile, de exemplu, din industria metalurgică.
- Ele fac parte din microflora organismelor vii, ajutând la maximizarea absorbției nutrienților.
- Folosit in Industria alimentară pentru fermentare Așa se obțin brânzeturile, brânza de vaci, alcoolul și aluatul.
Atenţie! in afara de asta valoare pozitivă bacteriile joacă, de asemenea, un rol negativ. Multe dintre ele sunt fatale boli periculoase cum ar fi holera, febră tifoidă, sifilis, tuberculoză.
Bacterii
Archaea
Anterior, au fost combinate cu bacterii în regatul unic al Drobyanok. Cu toate acestea, de-a lungul timpului, a devenit clar că arheele au propria lor cale individuală de evoluție și sunt foarte diferite de alte microorganisme în compoziția lor biochimică și metabolism. Există până la 5 tipuri, cele mai studiate sunt euryarchaeota și crenarchaeota. Caracteristicile arheei sunt:
- majoritatea sunt chimioautotrofe – sintetizează materie organică din dioxid de carbon, zahăr, amoniac, ioni metalici și hidrogen;
- joacă un rol cheie în ciclul azotului și carbonului;
- participă la digestia oamenilor și a multor rumegătoare;
- au o înveliș membranară mai stabilă și mai durabilă datorită prezenței legăturilor eterice în lipidele glicerol-eter. Acest lucru permite arheilor să trăiască în medii foarte alcaline sau acide, precum și la temperaturi ridicate;
- peretele celular, spre deosebire de bacterii, nu conține peptidoglican și este format din pseudomureină.
Structura eucariotelor
Eucariotele sunt un superregn de organisme ale căror celule conțin un nucleu. În afară de arhee și bacterii, toate ființele vii de pe Pământ sunt eucariote (de exemplu, plante, protozoare, animale). Celulele pot varia foarte mult în ceea ce privește forma, structura, dimensiunea și funcțiile lor. În ciuda acestui fapt, ele sunt similare în elementele de bază ale vieții, metabolismului, creșterii, dezvoltării, capacității de iritare și variabilitate.
Celulele eucariote pot fi de sute sau mii de ori mai mari decât celulele procariote. Acestea includ nucleul și citoplasma cu numeroase organite membranoase și nemembranoase. Cele membranoase includ: reticulul endoplasmatic, lizozomii, complexul Golgi, mitocondriile,. Nonmembranare: ribozomi, centru celular, microtubuli, microfilamente.
Structura eucariotelor
Să comparăm celule eucariote din diferite regate.
Superregnul eucariotelor include următoarele regnuri:
- protozoare. Heterotrofe, unele capabile de fotosinteză (alge). Se reproduc asexuat, sexual și într-un mod simpluîn două părți. Majoritatea nu au un perete celular;
- plantelor. Sunt producători; principala metodă de obținere a energiei este fotosinteza. Majoritatea plantele sunt imobile și se reproduc asexuat, sexual și vegetativ. Peretele celular este format din celuloză;
- ciuperci. Multicelular. Sunt mai jos și mai sus. Sunt organisme heterotrofe și nu se pot mișca independent. Se reproduc asexuat, sexual și vegetativ. Acestea stochează glicogen și au un perete celular puternic format din chitină;
- animalelor. Există 10 tipuri: bureți, viermi, artropode, echinoderme, cordate și altele. Sunt organisme heterotrofe. Capabil de mișcare independentă. Principala substanță de depozitare este glicogenul. Peretele celular este format din chitină, la fel ca în ciuperci. Calea principală reproducere – sexuală.
Masa: Caracteristici comparative celule vegetale si animale
| Structura | celula plantei | celulă animală |
| Perete celular | Celuloză | Constă din glicocalix - un strat subțire de proteine, carbohidrați și lipide. |
| Locația centrală | Situat mai aproape de perete | Situat in partea centrala |
| Centrul celular | Exclusiv în algele inferioare | Prezent |
| Vacuole | Conține seva celulară | Contractile și digestive. |
| Substanță de rezervă | Amidon | Glicogen |
| Plastide | Trei tipuri: cloroplaste, cromoplaste, leucoplaste | Nici unul |
| Nutriție | Autotrof | Heterotrof |
Comparația dintre procariote și eucariote
Caracteristicile structurale ale celulelor procariote și eucariote sunt semnificative, dar una dintre diferențele principale se referă la stocarea materialului genetic și metoda de obținere a energiei.
Procariotele și eucariotele fotosintetizează diferit. La procariote, acest proces are loc pe excrescente membranare (cromatofore), dispuse in stive separate. Bacteriile nu au un fotosistem cu fluor, deci nu produc oxigen, spre deosebire de algele albastre-verzi, care îl produc în timpul fotolizei. Sursele de hidrogen la procariote sunt hidrogenul sulfurat, H2, diverse substanțe organice și apa. Principalii pigmenți sunt bacterioclorofila (în bacterii), clorofila și ficobilinele (în cianobacterii).
Dintre toate eucariotele, numai plantele sunt capabile de fotosinteză. Au formatiuni speciale - cloroplaste, continand membrane dispuse in grana sau lamele. Prezența fotosistemului II permite eliberarea de oxigen în atmosferă în timpul procesului de fotoliză a apei. Singura sursă de molecule de hidrogen este apa. Pigmentul principal este clorofila, iar ficobilinele sunt prezente numai în algele roșii.
Principalele diferențe și trasaturi caracteristice Procariotele și eucariotele sunt prezentate în tabelul de mai jos.
Tabel: Asemănări și diferențe între procariote și eucariote
| Comparaţie | procariote | eucariote |
| Ora de apariție | Mai mult de 3,5 miliarde de ani | Aproximativ 1,2 miliarde de ani |
| Dimensiunile celulelor | Până la 10 microni | De la 10 la 100 µm |
| Capsulă | Mânca. Îndeplinește o funcție de protecție. Asociat cu peretele celular | Absent |
| Membrană plasmatică | Mânca | Mânca |
| Perete celular | Compus din pectină sau mureină | Da, cu excepția animalelor |
| Cromozomii | În schimb, există ADN circular. Traducerea și transcripția au loc în citoplasmă. | Molecule liniare de ADN. Translația are loc în citoplasmă, iar transcripția în nucleu. |
| Ribozomi | Mic de tip 70S. Situat în citoplasmă. | Mare de tip 80S, se poate atașa la reticulul endoplasmatic și poate fi localizată în plastide și mitocondrii. |
| Organoid închis în membrană | Nici unul. Există excrescențe membranare - mezosomi | Există: mitocondrii, complex Golgi, centru celular, RE |
| Citoplasma | Mânca | Mânca |
| Nici unul | Mânca | |
| Vacuole | gaz (aerozomi) | Mânca |
| Cloroplaste | Nici unul. Fotosinteza are loc în bacterioclorofile | Prezentă numai în plante |
| Plasmide | Mânca | Nici unul |
| Miez | Absent | Mânca |
| Microfilamente și microtubuli. | Nici unul | Mânca |
| Metode de divizare | Constricție, înmugurire, conjugare | Mitoza, meioza |
| Interacțiune sau contacte | Nici unul | Plasmodesmate, desmozomi sau septuri |
| Tipuri de nutriție celulară | Fotoautotrof, fotoheterotrof, chemoautotrof, chemoheterotrof | Endocitoză și fagocitoză fototrofică (la plante) (la altele) |
Diferențele dintre procariote și eucariote
Asemănări și diferențe între celulele procariote și eucariote
Concluzie
Compararea unui organism procariot cu un organism eucariot este un proces destul de laborios, care necesită luarea în considerare a multor nuanțe. Ele au multe în comun între ele în ceea ce privește structura, procesele în curs și proprietățile tuturor viețuitoarelor. Diferențele constau în funcțiile îndeplinite, metodele de nutriție și organizarea internă. Oricine este interesat de acest subiect poate folosi aceste informații.
Toate organismele vii, în funcție de prezența unui nucleu, pot fi împărțite în două mari categorii: procariote și eucariote. Ambii acești termeni provin din grecescul „karion” - nucleu.
Acele organisme care nu au nucleu se numesc procariote - organisme prenucleare cu materie nucleară sub formă de incluziuni. Structura este oarecum diferită. Spre deosebire de procariote, eucariotele au un nucleu format - aceasta este principala lor diferență. Procariotele includ bacterii, cianobacteriile, rickettsia și alte organisme. Reprezentanții plantelor și animalelor pot fi clasificați ca eucariote.
Structura diferitelor organisme nucleare este similară. Componentele lor principale sunt nucleul și citoplasma, care împreună alcătuiesc protoplasta. Citoplasma este o substanță fundamentală semi-lichidă sau, așa cum este numită și hialoplasmă, care conține structuri celulare- organele care efectuează diverse funcții. La exterior, citoplasma este inconjurata de o membrana plasmatica. Plantele au, pe lângă membrana plasmatică, o membrană celulară rigidă. Citoplasma ciupercilor conține vacuole - vezicule care sunt umplute cu apă cu diferite substanțe dizolvate în ea. În plus, celula conține incluziuni sub formă de nutrienți de rezervă sau produse finale ale metabolismului. Caracteristicile structurale ale unei celule eucariote sunt determinate de funcțiile incluziunilor găsite în celulă.
Structura și funcțiile unei celule eucariote:
- Membrana plasmatică este un strat dublu lipidic cu proteine încorporate în ea. Funcția principală a membranei plasmatice este schimbul de substanțe între celulă însăși și mediu inconjurator. Membrana plasmatică asigură, de asemenea, contactul între două celule învecinate.
- miez - asta element celular are o înveliș cu membrană dublă. Principala este păstrarea informațiilor ereditare - acidul dezoxiribonucleic. Datorită nucleului, activitatea celulară este reglată și materialul genetic este transferat celulelor fiice.
- mitocondriile - aceste organite sunt prezente numai în plante și celule animale. Mitocondriile, ca și nucleul, au două membrane, între care există pliuri interne - cristae. Mitocondriile conțin ADN circular, ribozomi și multe enzime. Datorită acestor organite, se realizează etapa de oxigen a respirației celulare (se sintetizează acidul adenozin trifosforic).
- plastide - se găsesc numai în celulele vegetale, deoarece funcția lor principală este de a efectua fotosinteza.
- (reticulul) este un întreg sistem de saci turtiți - cisterne, cavități și tuburi. Organele importante – ribozomi – sunt localizate pe reticulul endoplasmatic (aspri). În rezervoarele rețelei, proteinele sunt izolate și maturate, care sunt transportate și de rețea însăși. Sinteza steroizilor și lipidelor are loc pe membranele reticulului neted.
- Complexul Golgi - un sistem de cisterne plate cu o singură membrană și vezicule atașate la capetele extinse ale cisternelor. Funcția complexului Golgi este acumularea și transformarea proteinelor și lipidelor. Aici se formează și vezicule secretoare, eliminând substanțele din afara celulei. Structura unei celule eucariote este astfel încât celula are propriul mecanism de excreție a substanțelor reziduale.
- lizozomii sunt vezicule cu o singură membrană care conțin enzime hidrolitice. Datorită lizozomilor, celula digeră organelele deteriorate și celulele de organe moarte.
- ribozomi - există două tipuri, dar funcția lor principală este asamblarea moleculelor de proteine.
- Centriolii sunt un sistem de microtubuli care sunt construiti din molecule de proteine. Datorită centriolilor, se formează scheletul intern al celulei și își poate menține forma constantă.
Structura unei celule eucariote este mai complexă decât cea a unei celule procariote. Datorită prezenței unui nucleu, eucariotele au capacitatea de a transmite informații genetice, asigurând astfel constanța speciei lor.
O celulă eucariotă tipică este formată din trei componente - membrana, citoplasma și nucleul. Baza celulei coajă constă din plasmalemă (membrană celulară) și structura de suprafață carbohidrați-proteine.
1. Plasmalemma .
2. Structura suprafeței carbohidrați-proteine. Celulele animale au un strat mic de proteine (glicocalix) . La plante, structura de suprafață a celulei este perete celular constă din celuloză (fibră).
Funcții membrana celulara: menține forma celulei și conferă rezistență mecanică, protejează celula, recunoaște semnalele moleculare, reglează metabolismul dintre celulă și mediu și realizează interacțiunea intercelulară.
Citoplasma constă din hialoplasmă (substanța principală a citoplasmei), organele și incluziuni.
1. Hialoplasma este o soluție coloidală de organice și compuși anorganici, unește toate structurile celulare într-un singur întreg.
2. Mitocondriile au două membrane: una exterioară netedă interioară cu pliuri - cristae. Inauntru intre cristae se afla matrice, care conțin molecule de ADN, ribozomi mici și enzime de respirație. Sinteza ATP are loc în mitocondrii. Mitocondriile se divid prin fisiune în două.
3. Plastide caracteristic celulelor vegetale. Există trei tipuri de plastide: cloroplaste, cromoplaste și leucoplaste. Împărțit prin împărțire în două.
eu. Cloroplaste – plastide verzi în care are loc fotosinteza. Cloroplastul are o membrană dublă. Corpul cloroplastului este format dintr-o stromă proteino-lipidică incoloră, pătrunsă de un sistem de saci plate (tilacoizi) formați dintr-o membrană internă. Tilacoizii formează grana. Stroma conține ribozomi, boabe de amidon și molecule de ADN.
II. Cromoplastele da diferite organe colorarea plantelor.
III. Leucoplaste depozitează substanțele nutritive. Din leucoplaste se pot forma cromoplaste și cloroplaste.
4. Reticulul endoplasmatic este un sistem ramificat de tuburi, canale și cavități. Există EPS negranulare (netede) și granulare (aspre). EPS negranular conține enzime ale metabolismului grăsimilor și carbohidraților (are loc sinteza grăsimilor și carbohidraților). ER supragranular conține ribozomi care realizează biosinteza proteinelor. Funcțiile EPS: transport, concentrare și eliberare.
5. aparate Golgi constă din saci cu membrană plate și vezicule. În celulele animale, aparatul Golgi îndeplinește o funcție secretorie; în celulele vegetale, este centrul sintezei polizaharidelor.
6. Vacuole umplut cu seva de celule vegetale. Funcțiile vacuolelor: stocarea nutrienților și a apei, menținerea presiunii turgenței în celulă.
7. Lizozomi de formă sferică, formată dintr-o membrană, în interiorul căreia conține enzime care hidrolizează proteinele, acizii nucleici, carbohidrații și grăsimile.
8. Centrul celular controlează procesele de diviziune celulară.
9. MicrotubuliȘi microfilamente c formează scheletul celular.
10. Ribozomi eucariotele sunt mai mari (80S).
11. Incluziuni – substanțe și secreții de rezervă – numai în celulele vegetale.
Miez constă din membrana nucleară, carioplasmă, nucleoli, cromatină.
1. Plic nuclear asemănătoare ca structură membrana celulara, conține pori. Membrana nucleară protejează aparatul genetic de efectele substanțelor citoplasmatice. Controlează transportul substanțelor.
2. Carioplasma este o soluție coloidală care conține proteine, carbohidrați, săruri și alte substanțe organice și anorganice.
3. Nucleol – formatiune sferica, contine diverse proteine, nucleoproteine, lipoproteine, fosfoproteine. Funcția nucleolilor este sinteza embrionilor de ribozom.
4. Cromatina (cromozomii). În starea de echilibru (timpul dintre diviziuni), ADN-ul este distribuit uniform în carioplasmă sub formă de cromatina. La divizare, cromatina este transformată în cromozomi.
Funcțiile nucleului: nucleul conține informații despre caracteristicile ereditare ale organismului (funcția informativă); cromozomii transmit caracteristicile unui organism de la părinți la urmași (funcția de moștenire); nucleul coordonează și reglează procesele din celulă (funcția de reglare).
